一种优化MCT探测器性能的前置放大器及其放大方法技术

本发明专利技术的一种优化MCT探测器性能的低温低噪声前置放大器及器放大方法，包括电源电路和信号放大电路，所述电源电路中包括第一NMOS晶体管M3作为开关元件，其栅极接收来自低噪声偏置电压Vbias的信号，通过调控可编程偏置电阻串Rbias阻值调节NMOS晶体管电流，构成偏置电流源IBIAS提供稳定偏置电流；所述信号放大电路包括动态电阻Rd、调节式共源共栅结构RGC、可编程旁路电阻串Rbypa、可编程增益电阻串Ramp以及串入并出移位寄存器SIPOSR。本发明专利技术的一种优化MCT探测器性能的低温低噪声前置放大器及器放大方法实现了基于全CMOS电路的低温低噪声、低输入阻抗的前置放大器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于红外探测器前端读出领域，具体涉及一种优化mct探测器性能的前置放大器及其放大方法。

技术介绍

1、光电导型mct红外探测器需要在两侧施加恒定偏压，随着光照强弱变化而产生约10-2-10-6的阻值变化，进而产生最小为na量级的交流电流信号，频率范围约在1k-100khz之间。前置放大器通过电流-电压转换，经编码控制产生可调增益，实现对微弱信号的放大和转换。近年来，随着整机小型化趋势，装载mct红外探测器的低温杜瓦需要与制冷机集成。由于制冷机有很强的电磁干扰，但探测器信号非常微弱，模拟传输线抗干扰能力有限。因此需要引入前置放大器以提升探测器抗干扰能力和灵敏度。

2、然而，设计该前置放大器会面对以下难点：（1）由于光电导型mct器件阻值较小，约为20-500ω。而mos电路的输入阻抗一般为百mω量级，因此难以与mct器件进行阻抗匹配。（2）电路需要集成在低温杜瓦内，工作温度在77k下。而一般电路元器件设计时不需考虑深低温应用，因此必须采用专用集成电路asic设计方法针对深低温定向开发电路。（3）由于探测器阻值变化横跨多个数量级，存在阻值本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种优化MCT探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于，所述前置放大器包括：偏置单元、隔直及增益单元、输出缓冲单元和码值控制单元；

2.如权利要求1所述的优化MCT探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于：

3.如权利要求2所述的优化MCT探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于：所述可编程偏置电阻串Rbias、可编程增益电阻串Ramp、可编程旁路电阻串Rbypa，各电阻串分别由两列或多列电阻组成，至少具有一列正温度系数、一列负温度系数，串入并出移位寄存器SIPOSR向每个电阻串输入编程码值，通过调控其电阻阵列调整各电阻串总的电阻值及其温度特性，<...

【技术特征摘要】

1.一种优化mct探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于，所述前置放大器包括：偏置单元、隔直及增益单元、输出缓冲单元和码值控制单元；

2.如权利要求1所述的优化mct探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于：

3.如权利要求2所述的优化mct探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于：所述可编程偏置电阻串rbias、可编程增益电阻串ramp、可编程旁路电阻串rbypa，各电阻串分别由两列或多列电阻组成，至少具有一列正温度系数、一列负温度系数，串入并出移位寄存器siposr向每个电阻串输入编程码值，通过调控其电阻阵列调整各电阻串总的电阻值及其温度特性，

4.如权利要求2所述的优化mct探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于：可编程旁路电阻串rbypa总温度系数与总阻值可调，总温度系数为：

5.如权利要求2所述的优化mct探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于：所述可编程偏置电阻串rbias、可编程增益电阻串ramp、可编程旁路电阻串rbypa，采用正负温度系数的电阻rp、rm和传输门开关sw结合的方式构成，

6.如权利要求5所述的优化mct探测器性能的低温低噪声前置放大器，其特征在于：所述可编程偏置电阻串rbias为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，鲁航宇，胡伟达，李庆，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：