【技术实现步骤摘要】
本申请涉及红外成像，特别是涉及一种红外焦平面读出电路及红外成像探测器。
技术介绍
1、非制冷红外成像探测器因其体积小、价格低、功耗低等优势，在红外热成像技术中占据了重要地位。早期的非制冷红外成像探测器通过热电制冷器(thermoelectriccooler，tec)固定焦平面读出电路温度，来保证成像质量，随着技术的发展，为进一步减小体积和功耗，以及适应陶瓷和晶圆级封装，无tec的红外焦平面读出电路显得十分需要。
2、现有的无tec读出电路多采用浮动积分运放输入电压或忽略mos管阈值电压温度系数的结构，虽可实现无tec应用，但由于mos管参数随温度产生变化，导致读出结果准确性较低，影响了红外成像的图像质量。
技术实现思路
1、在本实施例中提供了一种红外焦平面读出电路及红外成像探测器，以解决相关技术中存在的mos管参数随温度变化导致的读出结果准确性较低的问题。
2、第一个方面，在本实施例中提供了一种红外焦平面读出电路，包括依次连接的偏置电路、温度补偿电路、积分电路，所述偏置电路包括辐射接收电阻；
3、所述偏置电路用于生成第一电流和第二电流，所述第一电流与第二电流在未接收红外辐射的情况下大小相等；
4、所述温度补偿电路用于在接收红外辐射的情况下，基于所述第一电流与所述第二电流的差值，生成温度补偿电压，所述温度补偿电压基于所述辐射接收电阻接收红外辐射时产生的温升确定；
5、所述积分电路用于基于所述温度补偿电压生成对应的温度补偿电流
6、在其中的一些实施例中，所述温度补偿电路包括与所述偏置电路连接的电压转换电路和源跟随电路，所述源跟随电路还与所述积分电路连接；
7、所述电压转换电路用于将所述第一电流与所述第二电流的差值转换为差值电压；
8、所述源跟随电路用于基于所述差值电压获取所述温度补偿电压。
9、在其中的一些实施例中，所述电压转换电路包括温度补偿mos管，所述源跟随电路包括源跟随mos管，所述源跟随mos管的阈值电压与所述温度补偿mos管的阈值电压随温度变化的电压值相等。
10、在其中的一些实施例中，所述电压转换电路还包括温度补偿热敏电阻，所述温度补偿热敏电阻的阻值基于衬底温度确定，且所述温度补偿热敏电阻的温度系数与所述辐射接收电阻的温度系数相同；
11、所述温度补偿热敏电阻的一端连接所述温度补偿mos管的源极，所述温度补偿mos管的漏极接地，所述温度补偿mos管的栅极连接补偿偏置电压；所述温度补偿热敏电阻的另一端连接所述偏置电路和所述源跟随电路。
12、在其中的一些实施例中，所述源跟随电路还包括电流源偏置mos管，所述电流源偏置mos管的源极接地，所述电流源偏置mos管的漏极连接所述源跟随mos管的源极和所述积分电路；所述源跟随mos管的栅极连接所述偏置电路和所述电压转换电路，所述源跟随mos管的漏极连接电源端。
13、在其中的一些实施例中，所述积分电路包括比例电阻、积分运算放大器，所述积分运算放大器的同相输入端连接参考电压输入端，所述积分运算放大器的反相输入端连接所述比例电阻的一端，所述比例电阻的另一端连接所述温度补偿电压输出端；
14、所述温度补偿电流基于所述温度补偿电压、参考电压和所述比例电阻的阻值确定。
15、在其中的一些实施例中，所述积分电路还包括并联连接的积分电容和积分复位开关，所述积分电容的一端连接所述积分运算放大器的反相输入端，所述积分电容的另一端连接所述积分运算放大器的输出端；
16、所述积分运算放大器和所述积分电容用于对所述温度补偿电流进行积分；所述积分复位开关用于控制积分时间；
17、所述温升电压基于所述温度补偿电流、参考电压、积分时间和积分电容的容值确定。
18、在其中的一些实施例中，所述积分电路还包括采样保持电容和采样保持开关，
19、所述采样保持开关的一端连接所述积分运算放大器的输出端，所述采样保持开关的另一端连接所述温升电压的输出端和所述采样保持电容的一端，所述采样保持电容的另一端接地。
20、在其中的一些实施例中，所述偏置电路还包括盲元热敏电阻，所述盲元热敏电阻的阻值基于衬底温度确定，且所述盲元热敏电阻的温度系数与所述辐射接收电阻的温度系数相同；
21、基于所述盲元热敏电阻的两端电压差，以及所述盲元热敏电阻的阻值，确定所述第一电流；
22、基于所述辐射接收电阻的两端电压差，以及所述辐射接收电阻的阻值，确定所述第二电流，所述辐射接收电阻的阻值基于衬底温度和所述辐射接收电阻接收红外辐射时产生的温升确定。
23、第二个方面，在本实施例中提供了一种红外成像探测器，所述红外成像探测器包括如第一个方面所述的红外焦平面读出电路。
24、与相关技术相比，在本实施例中提供的红外焦平面读出电路，通过偏置电路生成第一电流和第二电流，该第一电流与第二电流在未接收红外辐射的情况下大小相等，为红外辐射的温升电流计算提供参考基准；通过温度补偿电路在接收红外辐射的情况下，基于第一电流与第二电流的差值生成温度补偿电压，该温度补偿电压基于辐射接收电阻接收红外辐射时产生的温升确定，获得与红外辐射温升相关但与衬底温度无关的电压信号；通过积分电路基于该温度补偿电压生成对应的温度补偿电流，并对温度补偿电流进行积分和采样保持，输出对应的温升电压，获得与红外辐射温升对应的读出结果，该读出结果与红外辐射温升相关而与衬底温度以及电路中的器件参数无关，提高了读出结果的准确性和红外成像的图像质量。
25、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种红外焦平面读出电路，其特征在于，包括依次连接的偏置电路、温度补偿电路、积分电路，所述偏置电路包括辐射接收电阻；
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述温度补偿电路包括与所述偏置电路连接的电压转换电路和源跟随电路，所述源跟随电路还与所述积分电路连接；
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电压转换电路包括温度补偿MOS管，所述源跟随电路包括源跟随MOS管，所述源跟随MOS管的阈值电压与所述温度补偿MOS管的阈值电压随温度变化的电压值相等。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电压转换电路还包括温度补偿热敏电阻，所述温度补偿热敏电阻的阻值基于衬底温度确定，且所述温度补偿热敏电阻的温度系数与所述辐射接收电阻的温度系数相同；
5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述源跟随电路还包括电流源偏置MOS管，所述电流源偏置MOS管的源极接地，所述电流源偏置MOS管的漏极连接所述源跟随MOS管的源极和所述积分电路；所述源跟随MOS管的栅极连接所述偏置电路和所述电压转换电路，所述源跟随MOS管的漏极连接电源端。<...
【技术特征摘要】
1.一种红外焦平面读出电路，其特征在于，包括依次连接的偏置电路、温度补偿电路、积分电路，所述偏置电路包括辐射接收电阻；
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述温度补偿电路包括与所述偏置电路连接的电压转换电路和源跟随电路，所述源跟随电路还与所述积分电路连接；
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电压转换电路包括温度补偿mos管，所述源跟随电路包括源跟随mos管，所述源跟随mos管的阈值电压与所述温度补偿mos管的阈值电压随温度变化的电压值相等。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电压转换电路还包括温度补偿热敏电阻，所述温度补偿热敏电阻的阻值基于衬底温度确定，且所述温度补偿热敏电阻的温度系数与所述辐射接收电阻的温度系数相同；
5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述源跟随电路还包括电流源偏置mos管，所述电流源偏置mos管的源极接地，所述电流源偏置mos管的漏极连接所述源跟随mos管的源极和所述积分电路；所述源跟随mos管的栅极连接所述偏置电路和所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，
申请(专利权)人：浙江华感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。