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红外焦平面探测器的读出电路 被引量：17
1
作者 王利平 孙韶媛 +1 位作者 王庆宝 张保民 《光学技术》 CAS CSCD 2000年第2期123-125,共3页
红外焦平面阵列是现代红外成像系统的关键元件 ,不论是混合式还是单片式红外焦平面阵列 ,都采用读出电路来实现信号的多路传输以减少阵列输出信号线的数目。论述了读出电路在焦平面信号传输中的作用 ;讨论了用于实现红外焦平面阵列读出... 红外焦平面阵列是现代红外成像系统的关键元件 ,不论是混合式还是单片式红外焦平面阵列 ,都采用读出电路来实现信号的多路传输以减少阵列输出信号线的数目。论述了读出电路在焦平面信号传输中的作用 ;讨论了用于实现红外焦平面阵列读出电路的一些实施技术 ; 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 读出电路 多路传输 探测器
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红外多光谱相机的图像串扰校正方法 被引量：2
2
作者 陈慧伟 赵慧洁 贾国瑞 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1337-1342,共6页
一种红外多光谱相机在1．55～2．35μm的波长区域有两个波段，由于探测器位于同一焦平面基底上以及读出电路设计等的影响，两谱段间存在串扰现象．首先对图像的串扰现象进行了描述，并对产生串扰现象可能的机理进行了分析．其次，从HgC... 一种红外多光谱相机在1．55～2．35μm的波长区域有两个波段，由于探测器位于同一焦平面基底上以及读出电路设计等的影响，两谱段间存在串扰现象．首先对图像的串扰现象进行了描述，并对产生串扰现象可能的机理进行了分析．其次，从HgCdTe探测器焦平面阵列的内部结构及探测器的关键参数入手分析了光通过在焦平面区域的多次反射来进行反射及传输是光串扰及电串扰的机理；同时读出电路不准确设计也导致了串扰现象，并对串扰现象进行数学建模．研究发现BIO波段的串扰（负／正冲激）与B11波段的阶跃（上升／下降沿）相关．最后基于所创建的数学模型对串扰现象进行了校正． 展开更多
关键词 红外多光谱相机 串扰 HGCDTE探测器 读出电路 一元线性回归
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红外焦平面CMOS读出电路TDI功能的测试方法研究 被引量：1
3
作者 陈中建 鲁文高 +2 位作者 唐矩 张雅聪 吉利久 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期342-345,400,共5页
给出了一种新颖的红外焦平面CMOS读出电路TDI功能的测试方法.该方法通过在电测试MOS场效应晶体管栅极施加不同波形的方波激励信号,观察输出电压波形的对应变化,验证TDI功能的信号延迟和累加操作是否正确.应用该方法实际测试了一款TDI型... 给出了一种新颖的红外焦平面CMOS读出电路TDI功能的测试方法.该方法通过在电测试MOS场效应晶体管栅极施加不同波形的方波激励信号,观察输出电压波形的对应变化,验证TDI功能的信号延迟和累加操作是否正确.应用该方法实际测试了一款TDI型红外焦平面CMOS读出电路,各种激励模式下测试得到的输出波形均与预计的理想输出波形吻合,证明该测试方法可行,且简单、直观、有普适性. 展开更多
关键词 时间延迟积分 测试方法 读出电路 红外焦平面
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红外焦平面阵列读出电路的比较与解析
4
作者 辛锋 《萍乡高等专科学校学报》 2006年第3期96-100,共5页
红外焦平面阵列是获取景物红外光辐射信息的重要光电器件。读出电路是其关键部件,良好的读出电路性能在红外焦平面阵列中发挥着重要的作用。本文重点列举了一些最新的CMOS读出电路单元结构,并对它们各自的特点作了简要的比较,同时给出... 红外焦平面阵列是获取景物红外光辐射信息的重要光电器件。读出电路是其关键部件,良好的读出电路性能在红外焦平面阵列中发挥着重要的作用。本文重点列举了一些最新的CMOS读出电路单元结构,并对它们各自的特点作了简要的比较,同时给出了一些结构对应芯片上的主要参数,最后简单介绍了读出电路的未来发展方向。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 CMOS 读出电路
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一种适用于16级TDI CMOS图像传感器的电流型累加器(英文)
5
作者 高岑 姚素英 高静 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期92-99,共8页
提出一种适用于混合域累加的16级时间延迟积分(Time Delay Integration,TDI)型CMOS图像传感器的电流型累加器.为了实现混合域的累加,电流信号首先在电流型累加器中累加4次,累加的结果被量化成数字量后再次完成4次的累加,即4×4的混... 提出一种适用于混合域累加的16级时间延迟积分(Time Delay Integration,TDI)型CMOS图像传感器的电流型累加器.为了实现混合域的累加,电流信号首先在电流型累加器中累加4次,累加的结果被量化成数字量后再次完成4次的累加,即4×4的混合累加模式.详细分析了电流型累加器的热噪声和闪烁噪声特性,并给出了等效输入噪声的均方根电压表达式,并结合仿真工具进行分析验证.提出的电流型累加器电路在CMOS180nm 1.8V供电电源的工艺下实现,电路的功耗为0.37mW,芯片面积为0.03mm×0.82mm.经过电流型累加器的4次累加后,能够将信号的信噪比提升5.86dB. 展开更多
关键词 电流累加器 读出电路 时间延迟积分(TDI) CMOS图像传感器
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双色红外焦平面读出电路信号输入级初探
6
作者 倪云芝 丁瑞军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期897-899,共3页
文章通过对双色红外焦平面结构、工作模式、各种信号输入级电路的研究,提出了顺序和同步工作的两种焦平面读出电路结构,输入级都是直接注入方式。短波(SW)和中波(MW)二个波段的光电流分别在各自的电容上积分,然后输出到后级电路,初步获... 文章通过对双色红外焦平面结构、工作模式、各种信号输入级电路的研究,提出了顺序和同步工作的两种焦平面读出电路结构,输入级都是直接注入方式。短波(SW)和中波(MW)二个波段的光电流分别在各自的电容上积分,然后输出到后级电路,初步获得了电路的仿真结果。 展开更多
关键词 双色红外焦平面 读出电路 输入级
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工作于4K的红外集成器件读出电路性能测试
7
作者 钱忠钰 《红外技术》 EI CSCD 1993年第5期36-40,共5页
结合Si∶Ga 64元线列红外集成器件研制的、工作于4K以下深低温的集成读出电路(CRE)的性能测试与结果,探讨对这类读出电路的基本要求以及与低温工作条件有关的问题和困难。
关键词 红外探测器 读出电路 集成器件
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128×128红外焦平面阵列时序分析与温控电路设计 被引量：8
8
作者 徐隆 易新建 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期261-264,共4页
介绍了微测辐射热计的 12 8× 12 8凝视型非致冷红外热像仪的系统框图 ,论述了一种新型的红外焦平面阵列温控电路设计方案以及读出电路时序的FPGA实现方法 .该方案具有高集成度、高精度、低成本、布线简单等优点 ,为热像仪系统的研... 介绍了微测辐射热计的 12 8× 12 8凝视型非致冷红外热像仪的系统框图 ,论述了一种新型的红外焦平面阵列温控电路设计方案以及读出电路时序的FPGA实现方法 .该方案具有高集成度、高精度、低成本、布线简单等优点 ,为热像仪系统的研制开发提供了设计思想 . 展开更多
关键词 热电稳定器 非致冷红外焦平面阵列 红外热像仪 现场可编程门阵列 红外探测器 读出电路设计
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红外焦平面阵列的CMO S读出电路结构评述 被引量：6
9
作者 汪建平 武利翻 熊平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期1-4,共4页
红外焦平面阵列是获取景物红外光辐射信息的重要光电器件。读出电路是其关键部件,良好的读出电路性能在红外焦平面阵列中发挥着重要的作用。列举了一些最新的CMOS读出电路单元结构,并对它们各自的特点作了简要的比较,给出了一些结构对... 红外焦平面阵列是获取景物红外光辐射信息的重要光电器件。读出电路是其关键部件,良好的读出电路性能在红外焦平面阵列中发挥着重要的作用。列举了一些最新的CMOS读出电路单元结构,并对它们各自的特点作了简要的比较,给出了一些结构对应芯片上的主要参数,最后,简单介绍了读出电路的未来发展方向。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 读出电路 探测器
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Kink效应对低温CMOS读出电路的影响 被引量：6
10
作者 刘文永 冯琪 丁瑞军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第B09期990-992,共3页
在深低温下(T<50K),CMOS器件会出现Kink效应,即I-V特性曲线会发生扭曲。当漏源电压较大时(Vds>4V),漏电流突然加大,电流曲线偏离正常的平方关系。本文通过实验表明,Kink效应对CMOS读出电路中的一些电路结构产生较严重的影响,Kink... 在深低温下(T<50K),CMOS器件会出现Kink效应,即I-V特性曲线会发生扭曲。当漏源电压较大时(Vds>4V),漏电流突然加大,电流曲线偏离正常的平方关系。本文通过实验表明,Kink效应对CMOS读出电路中的一些电路结构产生较严重的影响,Kink效应会导致源跟随器输出产生严重的非线性;对于共源放大器和两级运放,Kink效应会使其增益产生非线性。最后,针对影响低温读出电路性能的Kink效应进行分析和研究,提出在低温CMOS读出集成电路设计中如何解决这些问题的方案。 展开更多
关键词 KINK效应 CMOS读出电路 低温 非线性 宏模型
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混合像素传感器阵列外围拥塞缓解读出电路设计
11
作者 张浩楠 魏晓敏 +4 位作者 蔡耀 王佳 郑然 薛菲菲 胡永才 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第4期698-706,共9页
介绍了一种混合像素传感器的外围数字读出电路,适用于高能粒子探测、生物医学成像等领域。该外围读出电路由拥塞缓解电路、持续仲裁电路与循环仲裁电路组成。分析了粒子集群的特征和不同数据路由策略对电路的影响,采用间隔n列通道共享... 介绍了一种混合像素传感器的外围数字读出电路,适用于高能粒子探测、生物医学成像等领域。该外围读出电路由拥塞缓解电路、持续仲裁电路与循环仲裁电路组成。分析了粒子集群的特征和不同数据路由策略对电路的影响,采用间隔n列通道共享存储器与持续/循环仲裁两种策略,缓解瞬时大量粒子击中时的信息损失问题。仿真结果表明,拥塞缓解电路较传统电路在200 kHz对撞频率下,数据读出能力提升43%,当传感器阵列击中比例达3%时,粒子信息损失减少23.43%。采用0.13μm CMOS工艺,64通道拥塞缓解外围数字电路的面积为219664μm^(2),对比未经拥塞缓解处理电路,数字外围电路面积减小13.26%。 展开更多
关键词 粒子探测 外围数字读出电路 资源共享 拥塞缓解 数字集成电路
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用于碲锌镉探测器前端读出电路的SAR ADC设计 被引量：1
12
作者 刘永波 魏廷存 +1 位作者 曾蕙明 詹思维 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第2期33-37,共5页
针对碲锌镉探测器前端读出电路要求低功耗、低噪声、高精度的特点,设计了一种12-bit、1Ms/s的逐次逼近式模数转换器(SAR ADC).该模数转换器由数模转换器(DAC)和比较器等组成.其中DAC采用电荷按比例缩放结构,利用电荷守恒原理,提高了缩... 针对碲锌镉探测器前端读出电路要求低功耗、低噪声、高精度的特点,设计了一种12-bit、1Ms/s的逐次逼近式模数转换器(SAR ADC).该模数转换器由数模转换器(DAC)和比较器等组成.其中DAC采用电荷按比例缩放结构,利用电荷守恒原理,提高了缩放电容的匹配精度.比较器采用多级预放大器级联的动态锁存器结构,采用输出失调校准技术提高了比较器的精度.整个电路采用TSMC 0.18μm 1P6MCMOS混合工艺进行设计和实现.仿真结果表明,在1MHz的采样率、输入为97KHz正弦信号下,SAR ADC的DNL为-0.1/0.37LSB,INL为-0.44/0.32LSB,SNR为65.33dB,ENOB为10.55bit,功耗为1.17mW,满足了系统的设计要求. 展开更多
关键词 碲锌镉探测器 前端读出电路 低功耗 SAR ADC 比较器
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致冷型红外CMOS读出集成电路的发展现状 被引量：9
13
作者 刘成康 李兵 +1 位作者 汪涛 袁祥辉 《红外技术》 CSCD 北大核心 2000年第4期39-41,46,共4页
致冷型红外读出集成电路经历了 2 0多年的发展 ,其技术已日臻完善 ,CMOS读出电路是当今读出电路的主流 ,其发展趋势是减小像元间距 ,增加焦平面阵列像元数而又不降低其光电性能。将滤波电路、A D转换等功能器件集成在同一芯片上也是读... 致冷型红外读出集成电路经历了 2 0多年的发展 ,其技术已日臻完善 ,CMOS读出电路是当今读出电路的主流 ,其发展趋势是减小像元间距 ,增加焦平面阵列像元数而又不降低其光电性能。将滤波电路、A D转换等功能器件集成在同一芯片上也是读出电路的发展方向。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 读出电路 CMOS 集成电路
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非致冷微测热辐射计阵列的设计 被引量：4
14
作者 汪涛 贾功贤 袁祥辉 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期78-81,共4页
非致冷微测热辐射计焦平面阵列技术在国内已成为研究热点。介绍了微测热辐射计的原理并对其作了简化的计算分析 ,给出了微测热辐射计的结构、材料。
关键词 微测热辐射计 红外焦平面阵列 非致冷 红外探测器
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混合式IRFPA读出电路参数测试系统 被引量：9
15
作者 程瑶 袁祥辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期249-252,共4页
读出电路是红外焦平面阵列(IRFPA)的关键组成部分之一。它的质量直接影响到IRFPA的质量,因此读出电路参数的测试非常重要。本系统采用信号模仿的方法,对IRFPA读出电路注入电信号,调节电信号即可模拟不同的测试条件,利用读出电路的输出... 读出电路是红外焦平面阵列(IRFPA)的关键组成部分之一。它的质量直接影响到IRFPA的质量,因此读出电路参数的测试非常重要。本系统采用信号模仿的方法,对IRFPA读出电路注入电信号,调节电信号即可模拟不同的测试条件,利用读出电路的输出就可测试其主要参数的技术指标。系统采用虚拟仪器系统的精密数据采集卡(DAQ)和用于数据处理的软件(LabVIEW)来构建出混合式IRPFA读出电路参数测试系统。采集卡对读出电路输出信号进行采集,并利用软件的运算功能模块对采集的数据进行统计运算,就可定量得到各项参数指标,从而判断读出电路性能的好坏。采用本系统对128×128元读出电路进行测试,实验结果表明了系统的可行性,测试结果可以反映读出电路的质量。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 读出电路 参数测试 虚拟仪器
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电容式微机械陀螺仪信号检测电路 被引量：6
16
作者 张云福 吕梦琴 +1 位作者 罗亮 李荣宽 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期878-882,共5页
提出了一种电容式微机械陀螺仪信号检测方案。该方案与将信号调制到高频后再检测的方案不同,所提方案只需在质量块上加一稳定直流电压,然后与敏感前端CV转换电路相连接,完成电容变化信号到电压信号的检测,因此,简化了电路结构,并且可以... 提出了一种电容式微机械陀螺仪信号检测方案。该方案与将信号调制到高频后再检测的方案不同,所提方案只需在质量块上加一稳定直流电压,然后与敏感前端CV转换电路相连接,完成电容变化信号到电压信号的检测,因此,简化了电路结构,并且可以消除静态检测电容不相等所造成的误差和获得较低的等效输入噪声。对所设计的电路进行了简要介绍,并且对电路噪声性能进行了分析与推导,在Cadence环境下,基于标准0.25μm COMS工艺模型,对电路进行设计和仿真,显示该电路可达1.2 aF的电容分辨率。 展开更多
关键词 微机械陀螺 检测电路 仿真 电容分辨率
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一种用于电容型体硅微陀螺的低噪声读出电路芯片 被引量：6
17
作者 尹韬 杨海钢 +3 位作者 张翀 吴其松 焦继伟 宓斌玮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期203-209,共7页
读出电路位于微传感器系统信号通路的最前端,是决定系统性能的关键因素。本文针对音叉式体硅微陀螺的具体应用,提出了一种低噪声电容读出电路,芯片采用斩波技术降低了电路的低频1/f噪声、失调电压以及参考电压失配的影响,提高了读出电... 读出电路位于微传感器系统信号通路的最前端,是决定系统性能的关键因素。本文针对音叉式体硅微陀螺的具体应用,提出了一种低噪声电容读出电路,芯片采用斩波技术降低了电路的低频1/f噪声、失调电压以及参考电压失配的影响,提高了读出电路的分辨率和动态范围;提出一种噪声电荷转移的分析方法,用于分析和预测读出电路的噪声性能;建立一种简化的微陀螺传感器仿真模型,用于模拟读出电路对微传感器的响应。读出电路在0.35μm 2P4 M标准CMOS工艺下设计流片,并与微传感器进行了联合应用,芯片面积为2×2.5mm2,在5V电源电压,100kHz的时钟频率下,实现了4aF/Hz的电容分辨率和94dB的动态范围。 展开更多
关键词 微陀螺 读出电路 低噪声 斩波
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GM-APD阵列高精度像素读出电路设计 被引量：5
18
作者 赵佳姮 赵毅强 +2 位作者 叶茂 夏显召 周国清 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期138-145,共8页
提出并设计了一种适用于激光3D成像的盖革模式雪崩光电二极管(Geiger-mode avalanche photodiode,GM-APD)阵列像素读出电路。基于飞行时间(time-of-flight,TOF)原理,像素读出电路主要由两部分组成:有源淬火电路(active quenching circui... 提出并设计了一种适用于激光3D成像的盖革模式雪崩光电二极管(Geiger-mode avalanche photodiode,GM-APD)阵列像素读出电路。基于飞行时间(time-of-flight,TOF)原理,像素读出电路主要由两部分组成:有源淬火电路(active quenching circuit,AQC)和时间数字转换器(time-to-digital converter,TDC)。所采用的TDC是粗细结合的两段式计数方式,成功实现了时钟频率和时间分辨率间的折中。基于内插技术,由粗计数的线性反馈移位寄存器和细计数的延时线型TDC共同实现了高达18-bit的动态范围。同时两者的时钟频率分别降低至250 MHz和500 MHz,分别是常规设计频率的1/20和1/10,大大降低了设计和应用难度。电路采用SMIC 0.18μm工艺设计,后仿结果显示达到了200 ps的高精度时间分辨率,对应的距离分辨率为3 cm,完全能够满足3 km激光3D成像中的测距要求。像素电路版图面积小于50×95μm2,总功耗为0.89 m W,具有小面积和低功耗的优势。 展开更多
关键词 读出电路 盖革模式雪崩光电二极管 延时线型TDC 激光3D成像
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近红外单光子读取电路 被引量：5
19
作者 黄振 蒋远大 +3 位作者 孙志斌 郑福 王超 翟光杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期464-468,共5页
近红外单光子读取电路读取盖革模式下的雪崩光电二极管雪崩信号。采用两个ps级的可编程ECL延时芯片,获得可调的门控脉冲,控制雪崩光电二极管(APD)死时间和淬灭雪崩信号,同时减少后脉冲的影响。详细介绍了门控脉冲产生模块、死时间控制... 近红外单光子读取电路读取盖革模式下的雪崩光电二极管雪崩信号。采用两个ps级的可编程ECL延时芯片,获得可调的门控脉冲,控制雪崩光电二极管(APD)死时间和淬灭雪崩信号,同时减少后脉冲的影响。详细介绍了门控脉冲产生模块、死时间控制模块以及雪崩信号提取电路。主要采用延迟鉴别、边沿锁存的方法提取雪崩光电二极管雪崩信号。在整个实验过程中,雪崩光电二极管工作温度为-55℃,脉冲宽度10ns,门控频率1MHz和10MHz,激光器激光波长1550nm,单光子探测器是PGA-400InGaAs雪崩光电二极管。 展开更多
关键词 近红外 读取电路 铟镓砷雪崩光电二极管 盖革模式
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适于MEMS加速度计读出电路带宽可调的低通滤波器 被引量：5
20
作者 陈江华 项斌 +2 位作者 莫邦燹 王展飞 倪学文 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期98-102,共5页
提出了一种适于MEMS电容加速度计读出电路带宽可调的低通滤波器,带宽调节范围为100～8000kHz。信号频率低于500Hz时选用开关电容低通滤波器,高于500Hz的信号则由连续时间低通滤波器来处理。该低通滤波器采用1.2μm的2P2M的N-阱CMOS工艺... 提出了一种适于MEMS电容加速度计读出电路带宽可调的低通滤波器,带宽调节范围为100～8000kHz。信号频率低于500Hz时选用开关电容低通滤波器,高于500Hz的信号则由连续时间低通滤波器来处理。该低通滤波器采用1.2μm的2P2M的N-阱CMOS工艺实现。设计中分析并解决了因时钟信号引起的制约开关性能的因素:优化的开关时序消除了电荷注入引起的非线性;时钟馈通敏感节点增加虚拟开关抵消了耦合电荷;高PSRR共源共栅折叠式差分输入结构,有效地抑制了来自电源的干扰,改善了电路的性能。 展开更多
关键词 MEMS 电容加速度计 读出电路 低通滤波器 CMOS
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