BDI型红外焦平面读出电路的设计与实现
[Abstract]:As the key device of infrared imaging system, infrared focal plane array (IRFPA) has been widely used in many detection fields. The infrared focal plane array is mainly composed of the infrared detector array and the readout circuit. The readout circuit is the main hub connecting the infrared detector array and the signal processing system, and its performance directly affects the application of the infrared imaging system. High performance readout circuit is the key to infrared imaging quality. In this paper, a BDI type infrared readout circuit chip is designed. Firstly, the key parameters of the infrared readout circuit are analyzed, and the injection efficiency of several different pixel cell structures is studied. The influence factors of dynamic range and linearity. Because of the limitation of layout area and detector bias voltage, the traditional pixel cell structure can not be directly used in the circuit architecture of this paper, therefore, the traditional pixel cell circuit structure is improved in this paper. The sampling capacitance in the traditional circuit structure is removed and the switch control tube is added to control the bias voltage of the infrared detector more effectively. On this basis, the column processing unit and output buffer module circuit of readout circuit are designed in detail. Both of them adopt two-stage operational amplifier with Hans Muller compensation as the basic structure unit of the circuit. In order to achieve greater output swing and higher voltage transmission accuracy. Finally, layout design and flow sheet experiment are carried out based on CSMC 0.5 渭 m CMOS process. The test results show that the designed chip has a charge capacity of 80.53 Me, a dynamic range of 84.61 dB, a linearity of 98 and a power consumption of 56mmW, and an output swing of 3.4 V, which basically meets the design requirements.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN215
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,本文编号:2367686
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