本发明专利技术实施例公开了一种红外焦平面阵列探测器的读出电路，包括至少两个列读出电路，每个列读出电路包括第一晶体管、第二晶体管、参比电阻和列输出端；第一晶体管的源极连接到微测辐射热计阵列中的微测辐射热计，漏极连接到第二晶体管的漏极，栅极连接到VFID；第二晶体管的源极连接到参比电阻的一端，栅极连接到Veb；该至少两个列读出电路的参比电阻相互并联。本发明专利技术实施例中，并联的参比电阻与每个列读出电路相连接。即使某一列中的参比电阻的性能与其他列不一样，但由于每一行工作时，流进每一列的电流是一样的，因此当温度变化时，流入每一列的电流的变化是一致的，对每一列的输出结果的校正是一致的，从而提高了输出图像的均匀性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种红外焦平面阵列探測器，尤其是涉及ー种红外焦平面阵列探測器的读出电路。
技术介绍
根据普朗克辐射定理，任何温度高于绝对零度的物体，其内部都会发生分子热运动，从而产生波长不等的红外辐射。红外辐射具有強度和波长直接与物体表面温度有关的重要特征，提供了物体的丰富的信息。但是红外辐射是ー种不可见的电磁波，利用红外辐射来获取物体的信息的时候，需要将这种红外辐射转换为可测量的信号。红外焦平面阵列探測器就是将红外辐射转换成可测量的信号的装置。红外焦平面阵列探測器通过光电转换、电信号处理等手段将目标物体的温度分布转换成视频图像，其具有抗干扰能力強、隐蔽性能好、跟踪和制导精度高等优点，在军事和民用领域获得了广泛的应用。但是红外焦平面阵列探測器在工作温度较高时，其本身固有的热激发过程会快速増加，从而使得暗电流和噪声迅速上升，会极大地降低红外焦平面阵列探測器的性能，所以需要制冷设备使其工作在低温环境下。但是由于制冷设备的存在，使得探测系统在体积、重量、功耗和成本方面都大量増加，从而增加了它应用的困难性。随着技术的不断发展，人们提出了非制冷红外焦平面阵列探測器。非制冷红外焦平面阵列探測器可在常温下工作，无需制冷设备，并具有质量轻、体积小、寿命长、成本低、功耗小、启动快及稳定性好等优点，满足了民用红外系统和部分军事红外系统对长波红外探測器的迫切需要。因而使这项技术得到了快速的发展和广泛的应用。微测辐射热计焦平面阵列(FPA)具有较高的灵敏度，是应用最广泛的一种非制冷红外焦平面阵列探測器。其工作原理是热敏材料吸收入射的红外辐射后温度改变，从而引起自身电阻值的变化，通过测量其电阻值的变化探測红外辐射信号的大小。非制冷红外焦平面阵列探测器并非真的完全不需要制冷，而是使用热电制冷器(Thermo-Electric Cooler, TEC)来稳定其工作温度，而TEC本身具有一定的体积和功耗，从而使非制冷红外焦平面阵列探測器的应用受到一定程度的影响，所以人们尝试去除TEC。然而去除TEC后，由于像元接受红外辐射后温度会升高，衬底温度的变化会导致焦平面阵列极大的非均匀性，从而影响读出結果。通常解决无TEC的非制冷红外焦平面阵列探測器的非均匀性的方法，一方面在于エ艺上的改进，另ー方面在于涉及具有非均匀性校正功能的读出电路，从而在读出电路上对这种非均匀性进行补偿，使得非制冷红外焦平面阵列探測器在没有TEC作为温度稳定装置的情况下，也能正常工作，输出具有良好质量的图像。现有的能够对无TEC非制冷红外焦平面阵列探測器的非均匀性进行校正的读出电路的非均匀性校正的效果会受到元件由于加工エ艺等的影响而产生的相同类型元件之间的性能差异的影响，从而使得这种现有的读出电路的非均匀性校正效果不是很好。
技术实现思路
本专利技术的目的之ー是提供ー种非均匀性校正效果不受元件之间性能差异的影响的红外焦平面阵列探測器的读出电路。本专利技术实施例公开的技术方案包括 提供了一种红外焦平面阵列探測器的读出电路，所述红外焦平面阵列探測器包括微测辐射热计阵列，其特征在干包括至少两个列读出电路，每个所述列读出电路分别连接到所述微测辐射热计阵列中的与所述列读出电路对应的列中的微测辐射热计；其中每个所述列读出电路包括第一晶体管、第二晶体管、參比电阻和列输出端；所述第一晶体管的源极连接到所述微测辐射热计阵列中的与所述列读出电路对应的列中的微测辐射热计，所述第一晶体管的漏极连接到所述第二晶体管的漏极，所述第一晶体管的栅极连·接到第一偏置电压；所述第二晶体管的源极连接到所述參比电阻的一端；所述第二晶体管的栅极连接到第ニ偏置电压；所述參比电阻的另一端连接到第三偏置电压；所述第一晶体管的漏极和所述第二晶体管的漏极还连接到所述列输出端；其中所述至少两个列读出电路的所述參比电阻相互并联。进ー步地，每个所述列读出电路还包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端连接到所述第一晶体管的漏极和所述第二晶体管的漏扱；所述运算放大器的同相输入端连接到參考电压；所述运算放大器的输出端连接到列输出端。进ー步地，每个所述列读出电路还包括电容，所述电容连接在所述运算放大器的反相输入端和所述运算放大器的输出端之间。进ー步地，每个所述列读出电路还包括复位开关，所述复位开关连接在所述运算放大器的反相输入端和所述运算放大器的输出端之间。进ー步地，每个所述列读出电路还包括列选择开关，所述列选择开关一端连接到所述第一晶体管的漏极，另一端连接到所述第二晶体管的漏扱。进ー步地,所述第一晶体管为NMOS管。进ー步地,所述第二晶体管为PMOS管。进ー步地，每个列读出电路还包括采样/保持电路或者模数转换器，所述采样/保持电路或者模数转换器连接在所述第一晶体管的漏极和所述第二晶体管的漏极与所述列输出端之间。进ー步地，每个列读出电路还包括采样/保持电路或者模数转换器，所述采样/保持电路或者模数转换器连接在所述运算放大器的输出端和所述列输出端之间。本专利技术实施例中，并联的參比电阻与每个列读出电路相连接。这样，即使因为制造エ艺、制造误差、工作环境等等因素导致某一列或者某几列中的參比电阻的性能与其他列不一样，但由于每一行工作时，流进每一列的电流是一祥的，因此当温度变化时，流入每ー列的电流的变化是一致的，相同的电流对每一列的输出结果的校正是一致的，从而大大提高了输出图像的均匀性。附图说明图I是本专利技术一个实施例的红外焦平面阵列探測器的读出电路的示意图。具体实施例方式本专利技术的实施例中，红外焦平面阵列探测器是基于微测辐射热计的红外焦平面探测器，该探测器中的探測单元是微测辐射热计。即本实施例中，红外焦平面探測器包括微测辐射热计阵列，该微测辐射热计阵列即构成了该红外焦平面探測器的探測单元阵列。 通常，每个微测辐射热计具有采用微机械加工技术制作的悬臂梁微桥结构，微桥的桥面沉积有ー层具有高电阻温度系数(TCR)的热敏材料，桥面通常由两条具有良好力学性能并镀有导电材料的桥腿支撑，桥腿与衬底的接触点为桥墩，桥墩电连接到微测辐射热计读出电路上。通过桥腿和桥墩，热敏材料被连接到读出电路的电学通道中，形成一个对温度敏感并连接到读出电路上的像素単元。微测辐射热计的具体结构和工作方式可以使用本领域内常用的结构和方式，在此不再详细描述。本专利技术的实施例中，微测辐射热计阵列成“行列”排列，即微测辐射热计阵列可以分为多个“行”和多个“列”。本文中，“行”和“列”意指普通意义上的“行”和“列”，但是对于具体的红外焦平面阵列探測器的微测辐射热计阵列，不具体限制要求一定是某个方向的为“行”而相应的另ー个方向的为“列”，而是可以灵活设定哪个方向的为“行”，哪个方向的为“列”。图I示意性地显示了本专利技术ー个实施例的红外焦平面探測器的读出电路。如图I所示，本专利技术ー个实施例中，红外焦平面探測器的读出电路包括至少两个列读出电路，每个列读出电路对应连接到微测辐射热计阵列的一列。本实施例中，列读出电路的数量可以根据具体的红外焦平面探測器中的微测辐射热计阵列的列数确定，每一列对应ー个列读出电路，即列读出电路的个数可以与微测辐射热计阵列的列的个数相等。图I中示意性地显示了多个列读出电路，其中每个大矩形框示意性地表示一个列读出电路的至少一部分。图I中示意性地显示了 8个列读出电路。本专利技术的实施例中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种红外焦平面阵列探测器的读出电路，所述红外焦平面阵列探测器包括微测辐射热计阵列，其特征在于：包括至少两个列读出电路，每个所述列读出电路分别连接到所述微测辐射热计阵列中的与所述列读出电路对应的列中的微测辐射热计；其中：每个所述列读出电路包括第一晶体管、第二晶体管、参比电阻和列输出端；所述第一晶体管的源极连接到所述微测辐射热计阵列中与所述列读出电路对应的列中的微测辐射热计，所述第一晶体管的漏极连接到所述第二晶体管的漏极，所述第一晶体管的栅极连接到第一偏置电压；所述第二晶体管的源极连接到所述参比电阻的一端；所述第二晶体管的栅极连接到第二偏置电压；所述参比电阻的另一端连接到第三偏置电压；所述第一晶体管的漏极和所述第二晶体管的漏极还连接到所述列输出端；其中所述至少两个列读出电路的所述参比电阻相互并联。
【技术特征摘要】
1.一种红外焦平面阵列探測器的读出电路，所述红外焦平面阵列探測器包括微测辐射热计阵列，其特征在于包括至少两个列读出电路，每个所述列读出电路分别连接到所述微测辐射热计阵列中的与所述列读出电路对应的列中的微测辐射热计； 其中 每个所述列读出电路包括第一晶体管、第二晶体管、參比电阻和列输出端； 所述第一晶体管的源极连接到所述微测辐射热计阵列中与所述列读出电路对应的列中的微测辐射热计，所述第一晶体管的漏极连接到所述第二晶体管的漏极，所述第一晶体管的栅极连接到第一偏置电压； 所述第二晶体管的源极连接到所述參比电阻的一端；所述第二晶体管的栅极连接到第ニ偏置电压； 所述參比电阻的另一端连接到第三偏置电压； 所述第一晶体管的漏极和所述第二晶体管的漏极还连接到所述列输出端； 其中所述至少两个列读出电路的所述參比电阻相互并联。2.如权利要求I所述的读出电路，其特征在于每个所述列读出电路还包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端连接到所述第一晶体管的漏极和所述第二晶体管的漏极；所述运算放大器的同相输入端连接到參考电压；所述运算放大器的输出端连接到列输...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕坚，周云，杜一颖，于彩灯，吴张玉，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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