一种具有两步背景抑制功能的读出电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有两步背景抑制功能的读出电路，该电路通过采用电压-电流转化法的两步背景抑制电路模块产生一个固定的减电流，首先将探测器光电流的背景电流部分减去，再通过使用高增益负反馈运放的BDI前置输入级模块积分得到一个电压信号，并通过采样保持电路模块将该信号采样到采样电容上，最后通过具有低通滤波功能的两级源跟随输出级模块将模拟信号输出。该电路实现了在前期信号处理中对背景电流的抑制，有效延长了积分时间，增加了对比度，提高了输出信号的信噪比。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

A readout circuit with two step background suppression function

The utility model discloses a readout circuit with two step background suppression function, the circuit adopts voltage current conversion method of the two step background suppression circuit module generates a fixed reduction current, the first part of the background current minus the current light detector, then by using high gain negative feedback preamplifier input module BDI the integral operational amplifier A voltage signal, and through the sample and hold circuit module the signal sampling and sampling capacitor, finally through a low-pass filtering of the two source follower output stage module analog signal output. The circuit realizes the suppression of the background current in the previous signal processing, effectively prolongs the integration time, increases the contrast, and improves the signal-to-noise ratio of the output signal.

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及红外焦平面读出集成电路，具体指一种具有两步背景抑制功能的读出集成电路（ReadoutIntegratedCircuit-ROIC），它工作在50K温度下，用于甚长波红外焦平面阵列（InfraredFocusPlaneArray-IRFPA）中，可以将探测器光电流中的背景电流减除，只对有效光信号电流进行积分、采样、降噪和输出。
技术介绍
甚长波红外焦平面阵列是先进红外系统中的核心器件。红外焦平面阵列一般由两部分组成：红外探测器阵列和读出电路阵列。焦平面上的红外探测器在接收到入射的红外辐射后，在红外辐射的入射位置上产生一个与入射红外辐射性能有关的局部电荷，传输给对应的读出电路单元。读出电路将对这些电信号进行积分放大、采样保持，再通过输出缓冲和多路传输系统，最终送达监视系统形成图像。由于甚长波红外探测器禁带宽度比较窄，在生长过程中非常容易受到材料、生长工艺、实验室环境等多种因素影响。受现有工艺条件限制，现阶段甚长波探测器其自身等效电阻比较小，一般小于10；因此，读出电路输入级的输入电阻必须非常小。同时，为了防止产生过大的漏电流，探测器必须工作在精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有两步背景抑制功能的读出电路，它由两步背景抑制电路模块、BDI前置输入级模块、采样保持电路模块、低通滤波电容模块、两级源跟随输出级模块和时序控制电路模块构成；其特征在于： 所述的两步背景抑制电路模块由M3、M4和M5三个大宽长比的PMOS管组成，其中两个宽长比为1:2的PMOS管M3、M4组成自级联结构，再与宽长比为4:1的PMOS管M5串联，通过电流调节控制端VSUP2控制PMOS管M5进行粗调产生大致的电流，并将PMOS管M4和PMOS管M5限制在线性区；再通过调节电流调节控制端VSUP2细调精确确定所需的背景电流； 所述的BDI前置输入级模块采用缓冲直接注入电路结构，所述的缓冲直接...

【技术特征摘要】
1.一种具有两步背景抑制功能的读出电路，它由两步背景抑制电路模块、BDI前置输入级模块、采样保持电路模块、低通滤波电容模块、两级源跟随输出级模块和时序控制电路模块构成；其特征在于：
所述的两步背景抑制电路模块由M3、M4和M5三个大宽长比的PMOS管组成，其中两个宽长比为1:2的PMOS管M3、M4组成自级联结构，再与宽长比为4:1的PMOS管M5串联，通过电流调节控制端VSUP2控制PMOS管M5进行粗调产生大致的电流，并将PMOS管M4和PMOS管M5限制在线性区；再通过调节电流调节控制端VSUP2细调精确确定所需的背景电流；
所述的BDI前置输入级模块采用缓冲直接注入电路结构，所述的缓冲直接注入电路结构中的积分电容采用NW电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝立超，陈洪雷，丁瑞军，张君玲，黄爱波，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31