一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路，为了避免非制冷红外焦平面读出电路出现一行像元一直被选中，若选中时间过长，该行像元被烧毁，导致该行像元没有响应进一步导致成像出现黑行的情况，配置了行选信号产生子电路、行选信号选择子电路、保护子电路以及片上集成振荡子电路。本发明专利技术中的保护子电路通过计数器对行选信号选择子电路的输出信号ROW_S计数，并输出保护信号ROW_P，通过将保护信号ROW_P作为反馈信号控制行选信号产生子电路的清零端rst，使得当行选信号ROW

A Bad-line Protection Circuit for Uncooled Infrared Focal Plane Readout Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路
本专利技术属于微电子和光电子
，具体涉及一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路的设计。
技术介绍
热敏像元在红外辐射条件下温升从而导致自身的等效电阻改变，其等效阻值改变量与接受的目标红外辐射量有关，非制冷红外焦平面读出电路用于提取等效阻值的改变量并将其转换为所需的电信号。由于读出电路热敏像元阵列中各像元所接收的红外能量来自不同的目标像素，故他们的改变量也各不相同，即阵列化的微测辐射热已经包含了目标图像信息，再通过后续的读出电路处理即可获得所需的目标图像。随着红外焦平面探测器技术的发展，像元阵列的规模正在逐渐扩大，从320×240、640×512发展到1280×1024，甚至2560×2048，像元的大小也在逐渐减小，从25μm×25μm、17μm×17μm减小到12μm×12μm。为保证如此大的像元阵列能正常工作，通常要对数字电路产生的控制信号进行检测以确保后续模拟电路的正常工作。在某一帧信号作用下，中央时序控制模块(CTU)产生所有行的行选信号ROW<1>,ROW<2>……ROW<n>，若某一行的行选信号ROW<i>高电平持续时间过长，会导致该行像元一直被选中，读出电路工作异常，因此目前迫切需要一个读出电路的保护电路，在某一行的行选信号ROW<i>高电平持续时间过长时，也即行选电路时序异常时通过保护电路将所有行的行选信号拉低，直到下一帧到来时，坏行保护电路继续工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提出一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路，当行选信号ROW<i>控制时序异常时，进入保护状态，避免该行像元一直被选中，进而导致红外图像的异常现象。本专利技术的技术方案为：一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路，包括行选信号产生子电路、行选信号选择子电路、保护子电路以及片上集成振荡子电路。行选信号产生子电路用于产生n+1路行选信号ROW<0>～ROW<n>。行选信号选择子电路共有n+1路，第i路行选信号选择子电路的信号输入端分别输入行选信号ROW<i>和ROW<i-1>，i＝0,1,2,...,n，第0路行选信号选择子电路的信号输入端分别输入行选信号ROW<0>和GND，行选信号选择子电路用于对行选信号ROW<0>～ROW<n>进行传输，第i路行选信号选择子电路的信号输出端输出信号ROW_S<i>，n+1路信号ROW_S<0>～ROW_S<n>合成一路信号ROW_S。保护子电路的信号输入端输入信号ROW_S，其用于对信号ROW_S进行计数，并在其输出端输出保护信号ROW_P，保护信号ROW_P同时作用于保护子电路的信号输入端以及行选信号产生子电路的清零端rst。片上集成振荡子电路集成于非制冷红外焦平面读出电路内部，用于产生固定频率的时钟信号clk作为保护子电路的计数时钟。进一步地，每路行选信号选择子电路结构相同，均包括第一反相器、第一与非门、第二反相器、第一D触发器以及传输门。第i路行选信号选择子电路中，第一反相器的输入端输入行选信号ROW<i-1>，其输出端与第一与非门的第一输入端连接，第一与非门的第二输入端输入行选信号ROW<i>，其输出端分别与第二反相器的输入端以及第一D触发器的DB端连接，第二反相器的输出端与第一D触发器的D端连接，第一D触发器的CLK时钟端输入由行选信号产生子电路产生的时钟信号clkr，第一D触发器的Q端输出导通信号sel<i>至传输门的第一控制端CLKB，第一D触发器的QB端输出导通信号selb<i>至传输门的第二控制端CLK，传输门的输入端A输入行选信号ROW<i>，其输出端B输出信号ROW_S<i>。进一步地，保护子电路包括第三反相器、第二与非门、第四反相器、或非门、第五反相器、计数器、第三与非门、第六反相器以及第二D触发器。第三反相器的输入端输入保护信号ROW_P，其输出端与第二与非门的第二输入端连接，第二与非门的第一输入端输入信号ROW_S，其输出端与第四反相器的输入端连接，第四反相器的输出端输出信号ROW_S’至或非门的第一输入端，或非门的第二输入端输入保护信号ROW_P，其输出端分别与第五反相器的输入端以及计数器的使能端EN连接，计数器的CLK时钟端输入由片上集成振荡子电路产生的时钟信号clk，其计数使能端Mux与第五反相器的输出端连接，时钟信号clk为计数器的计数时钟。计数器的输出位OUT<N-4>与第三与非门的第一输入端连接，计数器的输出位OUT<N-3>与第三与非门的第二输入端连接，第三与非门的输出端与第二D触发器的CLK时钟端连接，计数器的输出位OUT<N-2>分别与第六反相器的输入端以及第二D触发器的DB端连接，第六反相器的输出端与第二D触发器的D端连接，第二D触发器的Q端输出保护信号ROW_P。进一步地，计数器为Nbits半周期格雷码计数器。进一步地，计数器的输出位OUT<N-4>的信号周期为计数时钟的2N-3倍，计数器的输出位OUT<N-3>的信号周期为计数时钟的2N-2倍，计数器的输出位OUT<N-2>的信号周期为计数时钟的2N-1倍。进一步地，第三与非门输出信号的周期为计数器计数时钟的2N-2倍，其中高电平时间为计数器计数时钟的3×2N-4倍，低电平时间为计数器计数时钟的2N-4倍。进一步地，保护信号ROW_P由低电平跳变为高电平的时间为计数器的输出位OUT<N-4>的延迟时间与计数器计数时钟的3×2N-4倍的时间之和。进一步地，保护信号ROW_P由高电平再次跳变为低电平的时间为计数器的输出位OUT<N-4>的延迟时间与计数器计数时钟的(2N-2+3×2N-4)倍的时间之和。本专利技术的有益效果是：本专利技术为了避免非制冷红外焦平面读出电路出现一行像元一直被选中的情况，配置了行选信号产生子电路、行选信号选择子电路、保护子电路以及片上集成振荡子电路。保护子电路通过计数器对行选信号选择子电路的输出信号ROW_S计数，并输出保护信号ROW_P，当保护信号ROW_P为低电平时，保护子电路正常工作且不发生动作，当保护信号ROW_P为高电平时，保护子电路输出保护信号ROW_P作为反馈信号控制行选信号产生子电路的清零端rst，拉低所有行选信号一段时间后，计数器对行选信号被拉低的时间接着计数，当保护信号ROW_P再次跳变为低电平时，保护子电路的锁定状态解除。当下一帧信号来临时，保护子电路开始重新工作，避免该行像元被选中的时间过长，从而起到保护作用。附图说明图1所示为本专利技术实施例提供的一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路示意图。图2所示为本专利技术实施例提供的行选信号选择子电路示意图。图3所示为本专利技术实施例提供的保护子电路示意图。图4所示为本专利技术实施例提供的行选信号示意图。图5所示为本专利技术实施例提供的行选信号时序正常时传输门的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路，其特征在于，包括行选信号产生子电路、行选信号选择子电路、保护子电路以及片上集成振荡子电路；所述行选信号产生子电路用于产生n+1路行选信号ROW<0>～ROW<n>；所述行选信号选择子电路共有n+1路，第i路行选信号选择子电路的信号输入端分别输入行选信号ROW<i>和ROW<i‑1>，i＝0,1,2,...,n，第0路行选信号选择子电路的信号输入端分别输入行选信号ROW<0>和GND，行选信号选择子电路用于对行选信号ROW<0>～ROW<n>进行传输，第i路行选信号选择子电路的信号输出端输出信号ROW_S<i>，n+1路信号ROW_S<0>～ROW_S<n>合成一路信号ROW_S；所述保护子电路的信号输入端输入信号ROW_S，其用于对信号ROW_S进行计数，并在其输出端输出保护信号ROW_P，所述保护信号ROW_P同时作用于保护子电路的信号输入端以及行选信号产生子电路的清零端rst；所述片上集成振荡子电路集成于非制冷红外焦平面读出电路内部，用于产生固定频率的时钟信号clk作为保护子电路的计数时钟。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于非制冷红外焦平面读出电路的坏行保护电路，其特征在于，包括行选信号产生子电路、行选信号选择子电路、保护子电路以及片上集成振荡子电路；所述行选信号产生子电路用于产生n+1路行选信号ROW<0>～ROW<n>；所述行选信号选择子电路共有n+1路，第i路行选信号选择子电路的信号输入端分别输入行选信号ROW<i>和ROW<i-1>，i＝0,1,2,...,n，第0路行选信号选择子电路的信号输入端分别输入行选信号ROW<0>和GND，行选信号选择子电路用于对行选信号ROW<0>～ROW<n>进行传输，第i路行选信号选择子电路的信号输出端输出信号ROW_S<i>，n+1路信号ROW_S<0>～ROW_S<n>合成一路信号ROW_S；所述保护子电路的信号输入端输入信号ROW_S，其用于对信号ROW_S进行计数，并在其输出端输出保护信号ROW_P，所述保护信号ROW_P同时作用于保护子电路的信号输入端以及行选信号产生子电路的清零端rst；所述片上集成振荡子电路集成于非制冷红外焦平面读出电路内部，用于产生固定频率的时钟信号clk作为保护子电路的计数时钟。2.根据权利要求1所述的坏行保护电路，其特征在于，每路所述行选信号选择子电路结构相同，均包括第一反相器(101)、第一与非门(102)、第二反相器(103)、第一D触发器(104)以及传输门(105)；第i路行选信号选择子电路中，第一反相器(101)的输入端输入行选信号ROW<i-1>，其输出端与第一与非门(102)的第一输入端连接，所述第一与非门(102)的第二输入端输入行选信号ROW<i>，其输出端分别与第二反相器(103)的输入端以及第一D触发器(104)的DB端连接，所述第二反相器(103)的输出端与第一D触发器(104)的D端连接，所述第一D触发器(104)的CLK时钟端输入由行选信号产生子电路产生的时钟信号clkr，所述第一D触发器(104)的Q端输出导通信号sel<i>至传输门(105)的第一控制端CLKB，所述第一D触发器(104)的QB端输出导通信号selb<i>至传输门(105)的第二控制端CLK，所述传输门(105)的输入端A输入行选信号ROW<i>，其输出端B输出信号ROW_S<i>。3.根据权利要求1所述的坏行保护电路，其特征在于，所述保护子电路包括第三反相器(201)、第二与非门(202)、第四反相器(203)、或非门(204)、第五反相器(205)、计数器(206)、第三与非门(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：阙隆成，刘婷，李小飞，张曦冉，吕坚，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51