一种热释电敏感元专用匹配电路制造技术

本发明专利技术公开了一种热释电敏感元专用匹配电路，为采用标准CMOS工艺制作的集成电路，包括输入端、输出端、电源端、地端共4个端子；第一电阻；一个PMOS管；第二电阻；第一电阻的一端连接电路的输入端；PMOS管的栅极与第一电阻的另一端相连，PMOS管的漏极与电路的地端相连，PMOS管的源极与第二电阻的一端相连，并连接至电路的输出端；第二电阻的另一端与电路的电源端相连。本发明专利技术能提供性能稳定、特别是温度特性良好的，成本低廉的热释电敏感元专用匹配电路。

A Special Matching Circuit for Pyroelectric Sensor

The invention discloses a special matching circuit for pyroelectric sensitive elements, which is an integrated circuit manufactured by standard CMOS process, including four terminals: input terminal, output terminal, power terminal and ground terminal; first resistor; one PMOS tube; second resistor; one end of the first resistor is connected to the input end of the circuit; the gate of the PMOS tube is connected to the other end of the first resistor; and the drain of the PMOS tube is connected to the circuit. The source of the PMOS transistor is connected to one end of the second resistance and to the output end of the circuit. The other end of the second resistance is connected to the power end of the circuit. The invention can provide a special matching circuit for pyroelectric sensitive elements with stable performance, especially good temperature characteristics and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种热释电敏感元专用匹配电路
本专利技术涉及热释电红外传感器
，尤其涉及一种热释电敏感元专用匹配电路。
技术介绍
热电敏感元产生的是电荷信号，并不能直接使用，因而需要用电阻将其转换为电压形式，该电阻阻抗不宜过大或过小，通常在1010～1014欧姆之间。传统的热释电红外传感器，是引入的N沟道结型场效应管接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。如附图1所示：热释电敏感元P1一端连接至热释电红外传感器的地管脚，另一端与N沟道结型场效应晶体管JFET的栅极相连，N沟道结型场效应晶体管JFET的源极和漏极分别与热释电红外传感器的源极管脚和漏极管脚相连；通常在耗尽型结型场效应晶体管JFET的栅极和地管脚之间，连接有电阻R1，做为阻抗匹配用。实际工作方式如图2所示：传统的热释电红外传感器的漏极管脚接电源VDD，地管脚接地GND，源极管脚和GND之间连接电阻R10；C10作为耦合电容，一端连接源极管脚，另一端连接后面的处理电路。传统的热释电红外传感器的缺点是，所述的作为阻抗匹配用的电阻R1，阻值通常高达100G欧姆左右，成本很高；为节省成本，有时会省略所述的电阻R1。但所述的N沟道结型场效应晶体管JFET的输入阻抗工艺波动大，特别是随温度变化剧烈，甚至可能呈负值特性，出现不能工作的情况，严重影响了热释电红外传感器的性能，限制了热释电红外传感器的适用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种热释电敏感元专用匹配电路，成本低，并具备良好的温度特性。本专利技术的技术方案为：一种热释电敏感元专用匹配电路，为采用标准CMOS工艺制作的集成电路，包括：输入端、输出端、电源端、地端共4个端子；第一电阻；一个PMOS管；第二电阻；所述的第一电阻的一端连接至所述的输入端；所述的PMOS管的栅极与所述的第一电阻的另一端相连，所述的PMOS管的漏极与所述的地端相连，所述的PMOS管的源极与所述的第二电阻的一端相连，并连接至所述的输出端；所述的第二电阻的另一端与所述的电源端相连。所述的第一电阻是N型掺杂电阻。所述的PMOS管的衬底可以连接至所述的PMOS管的源极，也可以连接至所述的电源端。所述的第一电阻与所述的地端形成寄生二极管。所述的寄生二极管在正常工作时处于反偏状态。本专利技术的有益效果是：本专利技术具备非常高的输入阻抗，在很宽的温度范围内都能够与热释电敏感元形成良好的阻抗匹配；采用标准CMOS工艺制作，芯片面积小，成本低。附图说明图1为传统的热释电红外传感器的等效线路图；图2为传统的热释电红外传感器的应用线路图；图3为本专利技术的一种热释电敏感元专用匹配电路的等效线路图；图4为利用本专利技术电路的一种热释电红外传感器的示意图；图中：1-输入端；2-输出端；3-电源端；4-地端；31-第一电阻；32-PMOS管；33-第二电阻。具体实施方式以下结合附图和实施例对本
技术实现思路
做进一步说明。如图3所示，本专利技术采用CMOS工艺制作，包括：输入端1、输出端2、电源端3、地端4共4个端子；第一电阻31；一个PMOS管32；第二电阻33；所述的第一电阻31的一端连接所述的输入端1；所述的PMOS管32的栅极与所述的第一电阻31的另一端相连，所述的PMOS管32的漏极与所述的地端4相连，所述的PMOS管32的衬底与所述的PMOS管32的源极以及所述的第二电阻33的一端连接在一起，并连接至所述的输出端2；所述的第二电阻33的另一端与所述的电源端3相连；所述的CMOS工艺是P衬底CMOS工艺，所述的P衬底与所述的地端4相连。所述的第一电阻31是N阱电阻，N阱电阻与所述的P衬底形成的寄生二极管，一方面提高所述的输入端1的ESD能力，另一方面，所述的寄生二极管的内阻也形成了本专利技术电路的输入阻抗。所述的寄生二极管在正常工作时处于反偏状态，其工作电流是该二极管的反向漏电流；在目前的CMOS工艺水平下，所述的寄生二极管的反向漏电流，在25摄氏度下在10-15A左右，在90摄氏度下在10-12A左右；因此相比N沟道结型场效应晶体管JFET，本专利技术电路的输入阻抗随温度的变化小，不会出现负值特性，可以在很大的温度范围内与热释电敏感元形成良好的阻抗匹配。所述的PMOS管32的衬底也可以连接至所述的电源端3，但输出增益可能会降低。如图4所示，利用本专利技术电路的一种热释电红外传感器，其外形、管脚与传统的热释电红外传感器相同，热释电敏感元P1的一端与本专利技术电路的输入端1相连，热释电敏感元P1的另一端与本专利技术电路的地端4相连，并连接至传感器的地管脚；本专利技术电路的电源端3连接至传感器的漏极管脚；本专利技术电路的输出端2连接至传感器的源极管脚。与传统热释电红外传感器相比，利用本专利技术电路的热释电红外传感器在应用线路上并没有差异。在如图2所示的传统的热释电红外传感器的应用线路图中，可以直接“脚对脚”地替换其中的传统热释电红外传感器；更进一步的，还可以省略源极到GND的电阻，进一步节省空间和成本。上述实施例结合附图对本专利技术进行了描述，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热释电敏感元专用匹配电路，其特征在于：它包括：输入端、输出端、电源端、地端；第一电阻；PMOS管；第二电阻；所述的第一电阻的一端连接所述的输入端；所述的PMOS管的栅极与所述的第一电阻的另一端相连，所述的PMOS管的漏极与所述的地端相连，所述的PMOS管的源极与所述的第二电阻的一端相连，并连接至所述的输出端；所述的第二电阻的另一端与所述的电源端相连。

【技术特征摘要】
1.一种热释电敏感元专用匹配电路，其特征在于：它包括：输入端、输出端、电源端、地端；第一电阻；PMOS管；第二电阻；所述的第一电阻的一端连接所述的输入端；所述的PMOS管的栅极与所述的第一电阻的另一端相连，所述的PMOS管的漏极与所述的地端相连，所述的PMOS管的源极与所述的第二电阻的一端相连，并连接至所述的输出端；所述的第二电阻的另一端与所述的电源端相连。2.根据权利要求1所述的热释电敏感元专用匹配电路，其特征在于：所述的第一电阻是N型...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雪珍，
申请(专利权)人：杭州福感微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33