一种用于单光子探测器的模拟计数电路制造技术

一种用于单光子探测器的模拟计数电路，属于半导体光电技术领域。包括脉冲整形单元、电流镜单元、复位单元和电压跟随器，脉冲整形单元的输入端作为模拟计数电路的输入端连接雪崩脉冲信号，将雪崩脉冲信号整形后输入电流镜单元的输入端；利用低电压工作下的电流镜单元提供放电通路，其输出端连接复位单元的输出端和电压跟随器的输入端，复位单元用于控制模拟计数电路的复位，电压跟随器的输出端作为模拟计数电路的输出端。本发明专利技术提出的模拟计数电路，与传统的数字技术电路相比，结构简单，版图面积小，填充系数高，节约了制造成本；与传统的模拟计数电路相比，具有更大的计数范围。

An analog counting circuit for single photon detector

The analog counting circuit for a single photon detector belongs to the semiconductor photoelectric technology field. Pulse shaping unit, current mirror unit, reset unit and voltage follower are included. The input of pulse shaping unit is used as the input of analog counting circuit to connect avalanche pulse signal. After shaping avalanche pulse signal, the input of current mirror unit is input. Discharge path is provided by current mirror unit under low voltage operation. The output end of the reset unit is connected with the output end of the reset unit and the input end of the voltage follower. The reset unit is used to control the reset of the analog counting circuit, and the output end of the voltage follower is used as the output end of the analog counting circuit. Compared with the traditional digital circuit, the analog counting circuit has the advantages of simple structure, small layout area, high filling coefficient and low manufacturing cost, and has a larger counting range than the traditional analog counting circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种用于单光子探测器的模拟计数电路
本专利技术属于半导体光电
，具体提供了一种应用于单光子探测器中的线性模拟计数电路，实现对吸收光子数的精确快速计数。
技术介绍
光探测器种类繁多，如光倍增管(PMT)和混合光探测器，以单光子雪崩二极管(SPAD)和硅倍增管(SiPM)为典型的基于半导体器件的光探测器在不同领域有着广泛应用。基于不同的探测技术，现在的光探测效率可达到90％以上，探测光的波长可从400nm到1700nm。其中基于单光子雪崩二极管SPAD阵列的单光子探测技术是一种可用于成像的技术，与传统的基于电荷耦合器件(ChargeCoupleDevice)和CMOS有源像元图像传感器成像技术相比，单光子探测技术具有探测灵敏度高，反应速度快，噪声小等优势，除了用于单光子成像，在生物芯片检测、医疗诊断、天文观测、量子电子学等领域上也都有重要作用。单光子雪崩二极管SPAD阵列中包含多个像素单元，一个像元由一个单光子雪崩二极管和后续的信号处理电路构成，在单片芯片上集成像元数目更大的阵列是未来发展的趋势，因此芯片对像元的面积有更高的要求，有必要对电路版图的面积进一步减小。计数电路是单光子探本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单光子探测器的模拟计数电路，包括脉冲整形单元、电流镜单元、复位单元和电压跟随器，所述脉冲整形单元的输入端作为所述模拟计数电路的输入端，其输出端连接所述电流镜单元的输入端；所述复位单元的输入端连接复位信号(Vres)，其输出端连接所述电流镜单元的输出端和所述电压跟随器的输入端；其特征在于，所述电流镜单元包括第一NMOS管(M1)、第二NMOS管(M2)、第三NMOS管(M3)、第四NMOS管(M4)和第五NMOS管(M5)，第一NMOS管(M1)的栅极作为所述电流镜单元的输入端，其漏极连接电源电压(VDD)，其源极连接第二NMOS管(M2)的漏极以及第三NMOS管(M3)和第五NMO...

【技术特征摘要】
1.一种用于单光子探测器的模拟计数电路，包括脉冲整形单元、电流镜单元、复位单元和电压跟随器，所述脉冲整形单元的输入端作为所述模拟计数电路的输入端，其输出端连接所述电流镜单元的输入端；所述复位单元的输入端连接复位信号(Vres)，其输出端连接所述电流镜单元的输出端和所述电压跟随器的输入端；其特征在于，所述电流镜单元包括第一NMOS管(M1)、第二NMOS管(M2)、第三NMOS管(M3)、第四NMOS管(M4)和第五NMOS管(M5)，第一NMOS管(M1)的栅极作为所述电流镜单元的输入端，其漏极连接电源电压(VDD)，其源极连接第二NMOS管(M2)的漏极以及第三NMOS管(M3)和第五NMOS管(M5)的栅极；第四NMOS管(M4)的栅极连接第二NMOS管(M2)的栅极并连接偏置电压(Vbias)，其源极连接第五NMOS管(M5)的漏极，其漏极作为所述电流镜单元的输出端；第三NMOS管(M3)的漏极连接第二NMOS管(M2)的源极，其源极连接第五NMOS管(M5)的源极并接地(GND)；所述电压跟随器包括第六NMOS管(M6)和第七NMOS管(M7)，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张有润，郭俊泽，路统霄，李俊焘，胡刚毅，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51