用于多像素分辨的符合计数读出电路制造技术

本申请涉及用于多像素分辨的符合计数读出电路，包括：像素读取电路，所述像素读取电路由上部分的延时单元τ<subgt;1</subgt;至τ<subgt;N</subgt;、脉冲压缩整形电路、N输入或门组成，其用于SPAD信号的读出并区分像素索引，通过空间上的N个端口采用独立的TDC采集信号，将N个端口输入的并行SPAD信号转换为串行信号，以进行多像素分辨；符合计数电路，所述符合计数电路由下部分的触发器、与门、非门以及延时单元所组成，其用于在一定时间内探测到两个或两个以上按照2<supgt;N‑1</supgt;规律分布的跳变沿时，将其确定为有用信号。本申请能够进一步区分光子响应事件和串扰后脉冲事件，并对光子响应事件进行计数。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电子电路领域，尤其涉及一种用于多像素分辨的符合计数读出电路及单光子探测器阵列。

技术介绍

1、在扫描主动成像应用中，具有像素分辨功能的单光子探测器阵列可被用于入射光子到达时间测量，实现对目标物体的空间位置检测。

2、现有技术公开了一种采用单光子探测器阵列实现在弱光条件与短扫描时间下实现成像功能的传感器系统，其通过确定光子照射在探测器阵列上的位置与光子到达时间快速确定探测物体的空间位置信息。在目前的科研领域，为实现多像素探测器阵列的有效读出，已经开发了多种电路。

3、第一种方法，采用多个行/列总线进行行选/列选操作，可以实现对矩阵排列的像素进行逐一扫描读取，尽管这种方法不能提供实时数据获取。

4、第二种方法，基于fpga tdc技术的线阵单光子雪崩二极管(spad)成像系统，通过使用数据选择器对n个像素进行时分复用选通，实现了对特定像素的时序读取。此系统将256个spad像素分为64组，每组4个像素共享一个tdc，以降低资源消耗，但这需要通过4选1的数据选择器进行复杂的时序控制。

5、第三种方法是利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，对于全集成式单光子探测器阵列，所述像素读取电路中的延时单元τ1至τN对SPAD像素的输出脉冲信号进行延时编码，编码权重为2N-1，根据任意两个信号事件的时间差确定其相对应的像素索引。

3.根据权利要求2所述的用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，确定所述像素读取电路中的触发信号的周期ΔT，在所述触发信号的周期ΔT内进行多像素分辨，所述像素读取电路中的延时单元选取的最大延时τN满足τN<ΔT-tx，其中，tx为数据采集和传...

【技术特征摘要】

1.一种用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，对于全集成式单光子探测器阵列，所述像素读取电路中的延时单元τ1至τn对spad像素的输出脉冲信号进行延时编码，编码权重为2n-1，根据任意两个信号事件的时间差确定其相对应的像素索引。

3.根据权利要求2所述的用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，确定所述像素读取电路中的触发信号的周期δt，在所述触发信号的周期δt内进行多像素分辨，所述像素读取电路中的延时单元选取的最大延时τn满足τn<δt-tx，其中，tx为数据采集和传输所需的总时间，其对应的最大延时单元数为n＝log2(τn/3tjitter)+1，所述tjitter表征spad的时间抖动。

4.根据权利要求1所述的用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，n个延时编码信号经过所述脉冲压缩整形电路，其转换为数字脉冲信号，再通过多输入“或”门或查找表的方式，将所述数字脉冲信号转换成串行输出的延时编码时序信号，将所述延时编码时序信号输入至所述符合计数电路中，以区分光子信号事件和噪声事件。

5.根据权利要求4所述的用于多像素分辨的符合计数读出电路，其特征在于，所述延时编码时序信号经第一t触发器对脉冲进行计数，输出的信号p2分成两路，一路直接输出至tdc作为stop信号，另一路输入至第二t触...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐嘉铭，刘烁韩，颜林，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：