一种小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路制造技术

技术编号:46600410 阅读:3 留言:0更新日期:2025-10-10 21:32
本发明专利技术公开一种小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,涉及红外探测器技术领域。由多个光敏元、可重构像元配置电路、数字积分像元电路组成,可重构像元配置电路包括基于二极管复位的可重构数字像元电路和基于二极管光电流泄放的可重构数字像元电路,采用多光敏元时分复用像元读出电路设计,通过像元电路分时工作,经过多个子帧的积分、转换和读出,实现高分辨率全面阵光敏元的响应信号获取,实现不同模式的binning像元重构,通过不同的配置选通方式,经过多个子帧曝光完成光电信号的获取,采用片外图像处理完成子帧图像的重组,实现全面阵高分辨率、高帧频高灵敏度低分辨率等不同模式的图像重构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外探测器,特别涉及一种红外焦平面探测器数字像元读出电路。


技术介绍

1、像元读出电路是红外焦平面探测器读出电路的重要组成部分,其主要的作用是将光电二极管的光电转换信号进行积分、放大、转换和输出等处理,像元读出电路的性能指标对红外探测器性能具有重大影响,如像元电路的电荷容量、噪声将直接影响探测器的信噪比、灵敏度、动态范围等性能。目前数字探测器是探测器发展的一个重要技术方向,数字探测器在探测器内部实现了模拟-数字的转换,直接输出数字信号,具有集成度高、抗干扰能力强等特点。数字探测器根据积分方式的不同可分为模拟积分数字探测器和数字积分数字探测器。

2、模拟积分数字探测器是基于模拟积分技术和片内集成模数转换电路(adc)技术的探测器。模拟积分像元电路的最大电荷容量q受到积分电容大小和电源电压的限制,对于确定cmos集成电路工艺,电源电压是有限且确定的。积分电容大小,尽管可通过简化电路、优化版图实现使积分电容最大化,但仍然无法摆脱像元面积的限制。因此模拟积分读出电路电荷容量难以达到数量级的扩展,导致积分时间难以延长,探测器的信噪比难以提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,其特征在于:由多个光敏元、可重构像元配置电路、数字积分像元电路组成,每一光敏元的光电流输出端都连接到可重构像元配置电路的输入控制端,可重构像元配置电路的输出端连接到数字积分像元电路的信号输入端,可重构像元配置电路包括基于二极管复位的可重构数字像元电路。

2.根据权利要求1所述的小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,其特征在于:所述基于二极管复位的可重构数字像元电路包括多个复位及控制单元电路及一个共用的为选通的探测器提供正常工作的偏置电压注入管(M0),每一个复位及控制单元电路的信号输入端与一个光敏元连接...

【技术特征摘要】

1.一种小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,其特征在于:由多个光敏元、可重构像元配置电路、数字积分像元电路组成,每一光敏元的光电流输出端都连接到可重构像元配置电路的输入控制端,可重构像元配置电路的输出端连接到数字积分像元电路的信号输入端,可重构像元配置电路包括基于二极管复位的可重构数字像元电路。

2.根据权利要求1所述的小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,其特征在于:所述基于二极管复位的可重构数字像元电路包括多个复位及控制单元电路及一个共用的为选通的探测器提供正常工作的偏置电压注入管(m0),每一个复位及控制单元电路的信号输入端与一个光敏元连接,所有复位及控制单元电路的信号输出端连接到偏置电压注入管(m0)的一个管脚,偏置电压注入管(m0)的另一个管脚连接到数字积分像元电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的复位及控制单元电路,其特征在于:复位及控制单元电路包括光敏元选通开关(sw1-sw4)和二极管复位电路,每一复位及控制单元电路的光敏元选通开关(sw1-sw4)一端与一个光敏元及二极管复位电路连接,另一端连接到偏置电压注入管(m0)。

4.一种小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,其特征在于:由多个光敏元、可重构像元配置电路、数字积分像元电路组成,每一光敏元的光电流输出端都连接到可重构像元配置电路的输入控制端,可重构像元配置电路的输出端连接到数字积分像元电路的信号输入端,可重构像元配置电路包括基于二极管光电流泄放的可重构数字像元电路。

5.根据权利要求4所述的小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,其特征在于:所述基于二极管光电流泄放的可重构数字像元电路包括多个泄放及控制单元电路,每一个泄放及控制单元电路的信号输入端与一个光敏元连接,所有泄放及控制单元电路的信号输出端连接到数字积分像元电路的输入端。

6.根据权利要求5所述的泄放及控制单元电路,其特征在于:每一个泄放及控制单元电路包括注入管(m0-m3)、光敏元选通开关(sw1-sw4)和二极管光电流泄放电路,每一泄放及控制单元电路的注入管(m0-m3)的一个管脚与光敏元选通开关(sw1-sw4)的一端及二极管复位电路连接,另一个管脚与一个光敏元连接,光敏元选通开关(sw1-sw4)的另一端连接到数字积分像元电路的信号输入端。

7.根据权利要求1或4所述的小像元间距的可重构红外焦平面探测器数字像元读出电路,其特征在于:基于二极管复位的可重构数字像元电路及基于二极管光电流泄放的可重构数字像元电路焦平面像元阵列重构的控制时序一致,对于2×2可重构的光敏元,全面阵高分辨模式,4...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈楠毛文彪张济清钟昇佑姚立斌李正芬李珊珊朱芳崔长坤陈克松
申请(专利权)人:昆明物理研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1