本发明专利技术实施例公开了一种红外焦平面读出电路的模数转换电路，包括：斜波产生电路、第一比较器、计数器、延时单元和信号锁存读取电路，其中信号锁存读取电路包括列选通控制信号输入端，该列选通控制信号输入端连接到红外焦平面读出电路的列选通控制端；当列选通控制信号输入端接收到的列选通控制信号为选通状态时，信号锁存读取电路将锁存的数字信号输出。本发明专利技术的实施例中，当且仅当列选通控制信号为选通状态时，将该数字信号输出，从而完成模数转换，避免了模数转换电路性能受到斜波发生器的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外焦平面阵列的读读出电路，尤其是涉及一种红外焦平面读出电路的模数转换电路。
技术介绍
红外辐射具有强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。但是红外辐射是一种不可见的电磁波，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。红外焦平面阵列探测器就是将红外辐射转换成可测量的信号的装置。红外焦平面阵列探测器通过光电转换、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，其具有抗干扰能力强、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测器在工作温度较高时，其本身固有的热激发过程会快速增加，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测器的性能，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增加，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测器。非制冷红外焦平面阵列探测器可在常温下工作，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测器的迫切需要。因而使这项技术得到了快速的发展和广泛的应用。为了便于后端电路对红外焦平面阵列探测器的输出信号进行存取及处理，通常非制冷红外焦平面阵列探测器读出电路在输出时会将模拟输出信号转换为数字输出信号。传统的模数转换电路在对模拟数据进行转换时，将比较器的比较结果与时钟信号进行与运算，最终通过对与运算中得到的时钟脉冲计数达到转换效果，这一过程中在将比较器的比较结果和时钟信号进行与运算时容易引入误差，丢失数据，如果脉冲信号强度较弱则会引入计数误差，降低整个模数转换电路的精度。同时，传统模数转换电路的性能容易受到斜波发生器的影响，转换时间长，转换速率低，对斜波信号斜率的线性度和精度有很高要求。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种能够避免模数转换电路性能受到斜波发生器的影响的红外焦平面阵列读出电路的模数转换电路。本专利技术的目的之一是提供一种对斜波的斜率的线性度和精度的依赖小的红外焦平面阵列读出电路的模数转换电路。本专利技术实施例公开的技术方案包括:一种红外焦平面读出电路的模数转换电路，其特征在于，包括:斜波产生电路、第一比较器、计数器、延时单元和信号锁存读取电路，其中:所述斜波产生电路的输入端连接到所述模数转换电路的复位端，所述斜波产生电路的输出端连接到所述第一比较器的第一输入端；所述第一比较器的第二输入端连接到所述红外焦平面读出电路的模拟输出端；所述延时单元的输入端连接到所述复位端；所述计数器包括使能端、起始端和数字信号输出端，所述第一比较器的输出端连接到所述使能端，所述延时单元的输出端连接到所述起始端；所述信号锁存读取电路包括数字信号输入端、列选通控制信号输入端和数字信号输出端，所述信号锁存读取电路的数字信号输入端连接到所述计数器的数字信号输出端，所述列选通控制信号输入端连接到所述红外焦平面读出电路的列选通控制端；当所述列选通控制信号输入端接收到的列选通控制信号为选通状态时，所述信号锁存读取电路将锁存的数字信号输出到所述信号锁存读取电路的数字信号输出端。进一步地，所述斜波产生电路包括电流源阵列、电容、第一开关、第二开关和第三开关，其中:所述电流源阵列包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端通过所述第一开关接地，所述第二输出端通过所述第二开关连接到所述电容的第一端，所述电容的第二端连接到系统电源；所述电容的所述第一端还连接到所述斜波产生电路的输出端，并通过所述第三开关接地；所述第二开关与所述第一开关和所述第二开关是互补的开关。进一步地，其中所述电流源阵列中包括至少2个电流源，每个电流源一端连接到系统电源，另一端通过选择开关连接到所述第一输出端和所述第二输出端。进一步地，其中所述电流源阵列中包括至少2个电流源，所述至少2个电流源中的一个电流源一端连接到系统电源，另一端直接连接到所述第一输出端和所述第二输出端；所述至少2个电流源中的其它的电流源中的每个电流源一端连接到系统电源，另一端通过选择开关连接到所述第一输出端和所述第二输出端。进一步地，所述计数器为格雷码计数器。进一步地，所述延时单元包括二进制计数器、第二比较器、第一传输门、第二传输门、第一非门和第二非门，其中:所述二进制计数器包括时钟输入端、复位信号输入端和输出端；所述第二比较器包括延时时间输入端、计数输入端和输出端；所述二进制计数器的输出端连接到所述第二比较器的技术输入端；所述第一传输门的输入端连接到系统电源，所述第一传输门的输出端连接到所述延时单元的输出端；所述第一非门连接在所述第一传输门的两个门控制端之间；所述第二传输门的输入端接地，所述第二传输门的输出端连接到所述延时单元的输出端；所述第二非门连接在所述第二传输门的两个门控制端之间；所述第二比较器的输出端连接到所述第一非门和所述第二非门的输入端。进一步地，所述信号锁存读取电路包括N个锁存读取单元，其中N为所述模数转换电路转换获得的数字信号的数据的位宽。进一步地，每个所述锁存读取单元包括RS触发器、非门和晶体管，其中:所述非门的输出端连接到所述RS触发器的一个输入端，所述非门的输入端和所述RS触发器的另一个输入端连接到所述锁存读取电路的数字信号输入端中的一位；所述RS触发器的输出端连接到所述晶体管的发射极；所述晶体管的集电极连接到所述信号锁存读取电路的数字信号输出端中的一位，所述晶体管的基极连接到所述信号锁存读取电路的列选通控制信号输入端。进一步地，每个所述锁存读取单元包括RS触发器、非门和晶体管，其中:所述非门的输出端连接到所述RS触发器的一个输入端，所述非门的输入端和所述RS触发器的另一个输入端连接到所述锁存读取电路的数字信号输入端中的一位；所述RS触发器的输出端连接到所述晶体管的源极；所述晶体管的漏极连接到所述信号锁存读取电路的数字信号输出端中的一位，所述晶体管的栅极连接到所述信号锁存读取电路的列选通控制信号输入端。本专利技术的实施例中，当且仅当列选通控制信号为选通状态时，将该数字信号输出，从而完成模数转换，避免了模数转换电路性能受到斜波发生器的影响，降低了转换时间，提高了转换速率，降低了对斜率的线性度和精度的依赖，消除了传统模数转换电路逻辑运算误差以及后端计数器产生的计数误差、计数时间。附图说明图1是本专利技术一个实施例的红外焦平面读出电路的模数转换电路的整体结构示意图。图2是本专利技术一个实施例的斜波产生电路的示意图。图3是本专利技术一个实施例的格雷码计数器的示意图。图4是本专利技术一个实施例的延迟单元的示意图。图5是本专利技术一个实施例的信号锁存读取电路的整体结构示意图。图6是本专利技术一个实施例的模数转换时序的示意图。具体实施例方式下面将参考附图详细说明本专利技术的实施例。图1是本专利技术一个实施例的红外焦平面读出电路的模数转换电路的示意图。如图1所示，本专利技术的实施例的模数转换电路包括斜波产生电路10、第一比较器20、计数器50、延时单元30和信号锁存读取电路60。本专利技术的实施例中，斜波产生电路10用于产生斜波信号，该斜波信号用以与红外焦平面阵列中各像素对应的模拟输出信号进行比较。如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种红外焦平面读出电路的模数转换电路，其特征在于，包括：斜波产生电路、第一比较器、计数器、延时单元和信号锁存读取电路，其中：所述斜波产生电路的输入端连接到所述模数转换电路的复位端，所述斜波产生电路的输出端连接到所述第一比较器的第一输入端；所述第一比较器的第二输入端连接到所述红外焦平面读出电路的模拟输出端；所述延时单元的输入端连接到所述复位端；所述计数器包括使能端、起始端和数字信号输出端，所述第一比较器的输出端连接到所述使能端，所述延时单元的输出端连接到所述起始端；所述信号锁存读取电路包括数字信号输入端、列选通控制信号输入端和数字信号输出端，所述信号锁存读取电路的数字信号输入端连接到所述计数器的数字信号输出端，所述列选通控制信号输入端连接到所述红外焦平面读出电路的列选通控制端；当所述列选通控制信号输入端接收到的列选通控制信号为选通状态时，所述信号锁存读取电路将锁存的数字信号输出到所述信号锁存读取电路的数字信号输出端。
【技术特征摘要】
1.一种红外焦平面读出电路的模数转换电路，其特征在于，包括:斜波产生电路、第一比较器、计数器、延时单元和信号锁存读取电路，其中: 所述斜波产生电路的输入端连接到所述模数转换电路的复位端，所述斜波产生电路的输出端连接到所述第一比较器的第一输入端； 所述第一比较器的第二输入端连接到所述红外焦平面读出电路的模拟输出端； 所述延时单元的输入端连接到所述复位端； 所述计数器包括使能端、起始端和数字信号输出端，所述第一比较器的输出端连接到所述使能端，所述延时单元的输出端连接到所述起始端； 所述信号锁存读取电路包括数字信号输入端、列选通控制信号输入端和数字信号输出端，所述信号锁存读取电路的数字信号输入端连接到所述计数器的数字信号输出端，所述列选通控制信号输入端连接到所述红外焦平面读出电路的列选通控制端； 当所述列选通控制信号输入端接收到的列选通控制信号为选通状态时，所述信号锁存读取电路将锁存的数字信号输出到所述信号锁存读取电路的数字信号输出端。2.如权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述斜波产生电路包括电流源阵列、电容、第一开关、第二开关和第三开关，其中: 所述电流源阵列包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端通过所述第一开关接地，所述第二 输出端通过所述第二开关连接到所述电容的第一端，所述电容的第二端连接到系统电源； 所述电容的所述第一端还连接到所述斜波产生电路的输出端，并通过所述第三开关接地； 所述第二开关与所述第一开关和所述第二开关是互补的开关。3.如权利要求2所述的模数转换电路，其中所述电流源阵列中包括至少2个电流源，每个电流源一端连接到系统电源，另一端通过选择开关连接到所述第一输出端和所述第二输出端。4.如权利要求2所述的模数转换电路，其中所述电流源阵列中包括至少2个电流源，所述至少2个电流源中的一个电流源一端连接到系统电源，另一端直接连接到所述第一输出端和所述第二输出端；所述至少2个电流源中的其它的电流源中的每个电流源一端连接到系统电源，另一端通过选择开关连接到所述第一输出端和所述第二输出端。5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕坚，庹涛，阙隆成，吴张玉，杜一颖，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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