非致冷紅外焦平面陣列讀出電路的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、紅外熱成像系統(tǒng)有著廣泛的民用和軍用市場(chǎng)。非致冷紅外焦平面陣列讀出電路是紅外熱成像系統(tǒng)的核心部件，讀出電路設(shè)計(jì)的好壞直接影響著紅外熱成像系統(tǒng)的性能。本文從確定非致冷紅外焦平面陣列讀出電路的設(shè)計(jì)參數(shù)出發(fā)，提出了一種非致冷紅外焦平面陣列讀出電路結(jié)構(gòu)，并采用大量電路模擬驗(yàn)證的方法，設(shè)計(jì)了一種新型非致冷紅外焦平面陣列讀出時(shí)序控制和積分采樣電路。
　　1）本文首先提出了一種非致冷紅外焦平面陣列讀出電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該讀出電路系統(tǒng)能通過(guò)對(duì)紅外焦平面

2、陣列的掃描控制，讀取探測(cè)元電阻變化所引起的微弱變化的電信號(hào)，并將所得的微弱電信號(hào)進(jìn)行積分放大、采樣保持、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字校正，最后送給顯示屏成像。接著本文從討論讀出電路的偏置方式出發(fā)，得到了基于NMOS緩沖注入偏置方式的單通道讀出電路總體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)確消除背景電流對(duì)有效信號(hào)的影響，使得非致冷紅外焦平面陣列的信噪比大大提高，從而提高輸出圖像的精度。并且該電路結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到任何規(guī)模的熱敏電阻型非致冷紅外焦平面陣列中，簡(jiǎn)單實(shí)用且可移植性強(qiáng)

3、。
　　2）本文第二部分從比較兩種不同的非致冷紅外焦平面陣列選通方案出發(fā)，得到了不同選通方案的時(shí)序控制波形。并根據(jù)選通時(shí)序控制波形，提出了一種新型非致冷紅外焦平面陣列讀出時(shí)序控制電路。該時(shí)序控制電路一方面可以有效減少所需讀出電路通道的數(shù)量，另一方面由于其控制信號(hào)簡(jiǎn)單，使得最后電路芯片的引腳數(shù)目大大減少，芯片封裝更簡(jiǎn)單方便。并且該時(shí)序控制電路同樣適用于任何規(guī)模陣列的硅襯底非致冷紅外焦平面。
　　3）最后，本文從確定積分和采樣保