【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳基传感器，具体而言涉及一种基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统。
技术介绍
1、红外传感器是利用红外线作为介质的传感器，通过检测物体发射的红外辐射来感知物体的存在、距离、温度等参数，在工业、国防、环境监测、医疗诊断、安全监控、钢铁、石油化工、智能家居等领域得到广泛的应用。
2、红外传感器的系统构成主要包括探测器、信号处理电路、处理器芯片以及信号可视化表征。探测器是红外传感器的核心部分，负责接收和检测物体发射的红外辐射。探测器通常由敏感元件和转换元件组成，敏感元件负责接收红外辐射，并将其转换为电信号，而转换元件则将电信号进一步转换为可处理和传输的电信号。由于红外光的能量较弱，红外传感器的探测灵敏度通常较低。信号处理电路是红外传感器的关键部分，负责处理探测器输出的信号，包括放大、滤波、数字化等处理过程。信号处理电路通常由前置放大器、主放大器、滤波器、积分电路、adc等组成。处理器芯片是红外传感器的控制中心，负责控制整个系统的运行和处理探测器输出的信号。
3、红外传感器读出电路是红外传感器的重要组成部分，其功能是对传感器的输出信号加以放大和读出，送入后端进行数据处理。读出电路的性能和精度直接影响整个传感器读出系统的性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在提出一种基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，实现自动化、高精度、高动态范围的信号读出，实现66db动态范围，可检测电流范围在0.4na～800na，并具有高兼容性
2、根据本专利技术目的的第一方面，提出一种基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，包括：
3、基于cnt-fet的短波红外传感器阵列，所述短波红外传感器阵列包括多组基于cnt-fet的短波红外传感器形成的n*n阵列，并且阵列的n行与n列均通过引线引出；
4、电流采集与转换电路，与所述短波红外传感器阵列连接，用于按照时序采集被选通的行的每一列传感器的输出电流，以及将输出电流进行模数转换输出；
5、fpga主控电路，被设置用于控制读出电路系统，包括产生选通短波红外传感器阵列的每一行的行信号，产生所述电流采集与转换电路采样控制时序的时序信号以及接收所述电流采集与转换电路输出的数字信号；
6、行信号控制电路，与所述fpga主控电路连接，用于按照行信号控制译码器依次选通n*n传感器阵列的每一行；
7、行选通电路，连接在行信号控制电路与传感器阵列之间，用于控制传感器阵列每一行的选通。
8、作为可选的实施例，行选通电路包括n*n组nmos与pmos对管，每一组nmos与pmos对管分别与一个传感器连接，用于控制该传感器的选通；
9、每一组nmos与pmos对管的栅极相连，作为输入端；
10、每一组nmos与pmos对管的漏极相连，并连接到传感器阵列的一个传感器。
11、作为可选的实施例，每一组nmos与pmos对管中，pmos的栅极接恒为3.3v的电压，nmos的源级接1.68v的参考电压。
12、作为可选的实施例，所述电流采集与转换电路包括电流采样电路以及模数转换电路：
13、所述电流采样电路采用具有n通道的电流采集芯片，包括n个积分器以及两路差分输出模块，每个积分器与传感器阵列的列输出连接，用于电流采样；
14、所述模数转换电路包括第一adc芯片以及第二adc芯片，分别连接到所述电流采样电路的差分输出模块，实现对采样电流的模数转换。
15、作为可选的实施例，所述电流采集芯片为64通道的afe0064电流采集芯片；
16、所述第一adc芯片以及第二adc芯片分别采用14bit的ads7057模数转换芯片。
17、作为可选的实施例，所述行信号控制电路包括用于行信号控制的8片3-8译码器，分别用于选通传感器阵列的每一行；
18、所述8片3-8译码器具有64个输出，分别对应传感器阵列的64行，每一行对应行选通电路的一组pmos-nmos对管。
19、作为可选的实施例，所述3-8译码器采用cd74hct137m译码器芯片。
20、作为可选的实施例，所述fpga主控电路包括altera cyclone iv系列fpga作为主控芯片，配置有：
21、afe_ctrl模块，用于产生电流采集与转换电路的电流采样电路工作所需要的时序信号；
22、ads_ctrl模块，用于产生电流采集与转换电路的模数转换电路工作所需要的时序信号；
23、sam_cnv_ctrl模块，用于匹配afe_ctrl模块和ads_ctrl模块的工作时序；
24、switch_ctrl模块，用于控制传感器阵列中每一行传感器的共源级，即通过输出片选信号sel_chip[7:0]控制每一个3-8译码器芯片的导通，输出s_a、s_b、s_c，以控制被选中的3-8译码器依次拉高每一个输出端，从而实现对64行的依次选通；
25、fifo模块，用于调用同步fifo ip核，以存储所述电流采集与转换电路输出的数字信号；
26、uart_rx模块，用于接收来自上位机的拍照控制信号，读出fifo模块中存储的数字信号；
27、uart_tx模块，用于向上位机发送读取的fifo的数字信号
28、作为可选的实施例，所述switch_ctrl模块受到afe_ctrl模块的tft_en信号和sam_cnv_ctrl模块的sample_done信号控制；
29、所述tft_en信号是控制电流采集与转换电路的电流采样电路积分开始的控制信号；
30、所述sample_done信号是每一行转换结束的标志信号，只有该信号为高且tft_en信号打开过64次后，表明一行转换完成。
31、作为可选的实施例，所述fpga主控电路选择altera cyclone ive系列的ep4ce30f23c8nfpga芯片，并配置fpga芯片的各个模块的工作频率均为100mhz。
32、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。
33、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述行选通电路包括N*N组NMOS与PMOS对管，每一组NMOS与PMOS对管分别与一个传感器连接，用于控制该传感器的选通；
3.根据权利要求2所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，每一组NMOS与PMOS对管中，PMOS的栅极接恒为3.3V的电压，NMOS的源级接1.68V的参考电压。
4.根据权利要求1所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述电流采集与转换电路包括电流采样电路以及模数转换电路：
5.根据权利要求4所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述电流采集芯片为64通道的AFE0064电流采集芯片；
6.根据权利要求1所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述行信号控制电路包括用于行信号控制的8片3-8译码器，分别用于
7.根据权利要求6所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述3-8译码器采用CD74HCT137M译码器芯片。
8.根据权利要求1所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述FPGA主控电路包括Altera Cyclone IV系列FPGA作为主控芯片，配置有：
9.根据权利要求8所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述Switch_Ctrl模块受到AFE_CTRL模块的tft_en信号和SAM_CNV_CTRL模块的sample_done信号控制；
10.根据权利要求9所述的基于CNT-FET的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述FPGA主控电路选择Altera Cyclone IVE系列的EP4CE30F23C8N FPGA芯片，并配置FPGA芯片的各个模块的工作频率均为100MHz。
...【技术特征摘要】
1.一种基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述行选通电路包括n*n组nmos与pmos对管，每一组nmos与pmos对管分别与一个传感器连接，用于控制该传感器的选通；
3.根据权利要求2所述的基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，每一组nmos与pmos对管中，pmos的栅极接恒为3.3v的电压，nmos的源级接1.68v的参考电压。
4.根据权利要求1所述的基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述电流采集与转换电路包括电流采样电路以及模数转换电路：
5.根据权利要求4所述的基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述电流采集芯片为64通道的afe0064电流采集芯片；
6.根据权利要求1所述的基于cnt-fet的短波红外传感器阵列读出电路系统，其特征在于，所述行信...
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