氧化钒非制冷红外焦平面探测器读出电路设计

发布时间：2021-02-12 00:42

　　氧化钒非制冷红外焦平面阵列成像系统,在军事和民用领域都有广泛的应用。它由红外探测器和读出电路构成,其中读出电路作为连接红外探测器和图像信号处理的重要部分,其性能的好坏直接制约着整个成像系统的性能指标。本文研究氧化钒非致冷红外焦平面阵列的读出电路的设计。主要工作如下:1.分析了微测辐射热计的工作原理和电学特性以及氧化钒热敏电阻的基本特性,总结了读出电路的基本架构,并分析各自的优缺点,根据实际要求选择了电容反馈跨阻抗放大器结构。2.论述了探测器和读出电路的主要噪声源,分析了噪声的成因,以及噪声处理方法。3.详细阐述了各核心模拟数字子模块的设计、数字时序的控制方式、模拟系统的构成。4.采用片上调节像元偏压的非均匀校正的方式来消除由于工艺、材料、偏置等情况的非均匀性而产生的输出的不一致性。5.输出缓冲器上采用的分级处理方式,相对于只采用一个缓冲器,本方式降低了缓冲器的工作速度、缩短了稳定时间、降低了功耗。6.设计冗余结构,所有在后期晶圆上再加工的探测器电阻和偏置电阻都有可能会坏,通过冗余结构,可以修复坏列,从而提高生产的良率。7.设计抵消探测器的自加热效应的电路,探测器在通电以后产生电流,自身... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

红外成像系统示意图

图 2-1 红外成像系统示意图列读出电路是一个硅芯片，其功能主要是把红外，并对这个电信号进行校正、放大、采样、输出测器微桥式结构组成[6]，其单个探测器结构如图 2过两条连接的桥腿和桥墩与下面的读出电路相连接号处理单元连接在一起。桥墩在单个探测器件和气接口。

M1M2Cint SELECTRESETVdetectorVb图 2-7 电容反馈跨阻放大器式结构体结构及工作模式模拟数字混合电路，模拟电路需要在数字电路的时序配如图 2-8 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]非制冷微悬臂梁式红外焦平面探测器读出电路设计[J]. 曹君敏,陈中建,鲁文高,张雅聪,雷科,赵宝瑛.  红外与毫米波学报. 2010(02)
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博士论文
[1]氧化钒薄膜及非致冷红外探测器阵列研究[D]. 王宏臣.华中科技大学 2006

硕士论文
[1]非致冷红外焦平面读出电路噪声分析[D]. 于冬.电子科技大学 2004



本文编号：3029972