【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外成像领域，尤其涉及一种微分型焦平面读出电路和电子设备。
技术介绍
1、随着高质量红外热成像需求不断增加，高性能的红外探测器朝着大阵列规模、小像素尺寸、高量化精度、低功耗、高帧频等趋势发展。制冷型红外探测器作为高性能红外探测器的代表，通常工作在80k-77k温度下，需要体积庞大、价格昂贵的制冷设备，如果制冷型红外探测器工作在180k-300k，可以极大的降低制冷设备的要求，从而降低成本。
2、目前在红外探测领域中，背景辐射产生的背景电流是影响焦平面性能的重要因素。而制冷型红外探测器多数采用光电二极管作为探测器，因光电二极管反偏平坦区存在暗电流，所以暗电流是影响焦平面性能的另一关键指标，当探测器工作在180k-300k，背景电流噪声、暗电流噪声会成为探测器噪声极为的主要部分，导致传统读出电路芯片信噪比受到限制。为了降低成本，拓展应用场景，亟需面向常温环境研究能够抑制背景电流、暗电流、低噪声的红外读出电路。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种微分型焦平面读出电路和电子设备。
2、本专利技术实施例第一方面提供一种微分型焦平面读出电路，所述微分型焦平面读出电路包括：注入结构、偏压精准控制模块；
3、第一探测器和第二探测器均对同一个像素单元进行探测，分别产生第一注入电流和第二注入电流，且在所述第一探测器和所述第二探测器的连接处产生偏置电压，所述第一注入电流与所述第二注入电流之
4、所述注入结构将所述差电流注入后级电路，以使得所述微分型焦平面读出电路进行后续工作；
5、所述偏压精准控制模块用于控制所述偏置电平的电压值，重新分配所述第一探测器和所述第二探测器各自的偏压，进而使得所述第一注入电流和所述第二注入电流各自的电流值相等。
6、可选地，所述偏压精准控制模块包括：存储器和片上校准单元；
7、所述存储器根据目标电平确定目标比特值并传输至所述片上校准单元；
8、所述片上校准单元基于所述目标比特值控制所述偏置电平的电压值，重新分配所述第一探测器和所述第二探测器各自的偏压，进而使得所述第一注入电流和第二注入电流各自的电流值相等。
9、可选地，所述片上校准单元包括：选择单元；
10、所述选择单元用于接收来自于外部的多个参考电平，并根据所述目标比特值，在多个所述参考电平中选择目标参考电压，使得所述偏置电平的电压值变为所述目标参考电平的电压值，进而重新分配所述第一探测器和所述第二探测器各自的偏压；
11、其中，所述存储器包括：静态随机存取存储器；
12、所述选择单元包括：多路选择器。
13、可选地，所述注入结构包括：直接注入结构；所述直接注入结构包括：第一注入管；
14、所述第一注入管的第一端与所述第一探测器、所述第二探测器分别连接，第二端与所述偏压精准控制模块连接，第三端与所述后级电路连接；
15、所述偏压精准控制模块控制所述第一注入管的第二端上的电压值，以达到控制所述偏置电平的电压值的目标。
16、可选地，所述注入结构包括：电容反馈跨阻放大器型注入结构；
17、所述电容反馈跨阻放大器型注入结构包括：积分电容和第一运算放大器；
18、所述积分电容跨接于所述第一运算放大器输入、输出端；
19、所述第一运算放大器的反相端与所述第一探测器、所述第二探测器分别连接，同相端与所述偏压精准控制模块连接；
20、所述偏压精准控制模块控制所述第一运算放大器的同相端上的电压值，以达到控制所述偏置电平的电压值的目标。
21、可选地，所述注入结构包括：缓冲注入结构；所述缓冲注入结构包括：第二注入管和第二运算放大器；
22、所述第二注入管的第一端与所述第一探测器、所述第二探测器、所述第二运算放大器的反相端分别连接；
23、所述第二注入管的第二端与所述第二运算放大器的输出端连接；
24、所述第二注入管的第三端与所述后级电路连接；
25、所述第二运算放大器的同相端与所述偏压精准控制模块连接；
26、所述偏压精准控制模块控制所述第二运算放大器的同相端上的电压值，以达到控制所述偏置电平的电压值的目标。
27、可选地，所述存储器预置n比特值，所述n比特值根据所述公共电平、负端的电压值以及两个探测器对应的电阻值确定；
28、所述n比特值对应的参考电压的电压值为：vr，1～vr，2n。
29、可选地，所述第一探测器和所述第二探测器均为：光电导型红外探测器；
30、所述第一探测器和所述第二探测器各自的组分不相同。
31、可选地，所述第一探测器和所述第二探测器各自的组分不相同，则所述第一探测器对应的第一等效电阻值与所述第二探测器对应的第二等效电阻值不相同；
32、所述第一注入电流的取值为：对所述公共电平的电压值与所述偏置电压求差得到差值，再对该差值与所述第一等效电阻值求商得到的电流值；
33、所述第二注入电流的取值为：对所述偏置电压与负端的电压值求差得到差值，再对该差值与所述第二等效电阻值求商得到的电流值；
34、其中，所述公共电平的电压值为固定值，所述负端的电压值为固定值；
35、通过控制所述偏置电平的电压值，使得所述第一注入电流和第二注入电流各自的电流值相等。
36、本专利技术实施例第二方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：第一探测器、第二探测器以及如第一方面任一所述的微分型焦平面读出电路。
37、本专利技术提供的微分型焦平面读出电路包括：注入结构、偏压精准控制模块；第一探测器和第二探测器均对同一个像素单元进行探测，分别产生第一注入电流和第二注入电流，且在第一探测器和第二探测器的连接处产生偏置电压，第一注入电流与第二注入电流之间的差电流传输至注入结构。
38、注入结构将差电流注入后级电路，以使得微分型焦平面读出电路进行后续工作；偏压精准控制模块用于控制偏置电平的电压值，重新分配第一探测器和第二探测器各自的偏压，进而使得第一注入电流和第二注入电流各自的电流值相等。
39、本专利技术所提微分型焦平面读出电路，创造性的提出控制偏置电平的电压值，重新分配第一探测器和第二探测器各自的偏压，进而使得第一注入电流和第二注入电流各自的电流值相等。这样可以在背景环境下极好的抵消背景电流、暗电流，抑制了背景电流、暗电流，从而显著的降低背景电流噪声、暗电流噪声。这样当目标物进入探测器的视场后出现的微分电流，即为精准的、撇除了大部分背景电流、暗电流的光谱微分信号，具有高信噪比的特点。最终使得制冷型红外探测器可以较好的工作在180k-300k常温环境，极大的降低了制冷设备的要求、降低制冷型红外探测器成本的同时，还极好的提升了焦平面的量化读出性能。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述微分型焦平面读出电路包括：注入结构、偏压精准控制模块；
2.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述偏压精准控制模块包括：存储器和片上校准单元；
3.根据权利要求2所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述片上校准单元包括：选择单元；
4.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述注入结构包括：直接注入结构；所述直接注入结构包括：第一注入管；
5.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述注入结构包括：电容反馈跨阻放大器型注入结构；
6.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述注入结构包括：缓冲注入结构；所述缓冲注入结构包括：第二注入管和第二运算放大器；
7.根据权利要求2所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述存储器预置N比特值，所述N比特值根据所述公共电平、负端的电压值以及两个探测器对应的电阻值确定；
8.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述第一探测器和
9.根据权利要求8所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述第一探测器和所述第二探测器各自的组分不相同，则所述第一探测器对应的第一等效电阻值与所述第二探测器对应的第二等效电阻值不相同；
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：第一探测器、第二探测器以及如权利要求1-9任一所述的微分型焦平面读出电路。
...【技术特征摘要】
1.一种微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述微分型焦平面读出电路包括：注入结构、偏压精准控制模块；
2.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述偏压精准控制模块包括：存储器和片上校准单元；
3.根据权利要求2所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述片上校准单元包括：选择单元；
4.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述注入结构包括：直接注入结构；所述直接注入结构包括：第一注入管；
5.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述注入结构包括：电容反馈跨阻放大器型注入结构；
6.根据权利要求1所述的微分型焦平面读出电路，其特征在于，所述注入结构包括：缓冲注入结构；...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁文高，卓毅，王晓明，朴展志，张雅聪，陈中建，曹喜信，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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