非制冷红外焦平面阵列读出电路设计研究

发布时间：2021-08-09 00:23

　　红外成像技术在军用和民用的多个领域得到应用，且拥有良好的应用前景和巨大的市场潜力，尤其是在军事领域。而红外焦平面阵列（IRFPA）是红外成像系统的关键组成部分。鉴于它在军事方面的作用非常重大，一直以来它的研制工作都受到西方很多发达国家的重视，且对我国限运。为此，我国迫切需要开发出自己的IRFPA。IRFPA主要由探测像素单元和读出电路两部分组成，其读出电路的性能要求很苛刻，不但要求读出电路的功耗要低，阵列尺寸和中心距要小，还要求探测器偏压稳定，最重要的是探测器必须要有高的灵敏度和信噪比。针对上述问题，作者在充分了解国内外的最新研究现状后，分析了各种类型的红外焦平面阵列的工作原理，并比较了几种比较典型的读出电路结构的优缺点和应用范围，最终选择了电容反馈跨阻放大型（CTIA）读出电路作为本文中的像素单元读出电路。本文设计出的读出电路共包括了CTIA读出电路，缓冲隔离模块，采样保持电路，差分放大器，输出缓冲模块和扫描电路六个模块，实现了线性度为99%的单元像素读出。本文中，CTIA读出电路中的放大器工作于亚阈值区，在实现基本CTIA电路的基本功能的基础上，功耗可低至2μW，且面积小，适用于大... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电磁波谱

其缺点是二维的扫描结构复杂阵列和采用 InSb 的传感器阵列。其中，采，报道的大小为 640×480 像素阵列；采用的灵敏度已大体接近 BLIP (background 型传感器阵列。目前还处于发展阶段，主要I 方式的一维阵列等价的红外传感器阵列，类型不用扫描镜也能得到图像[14]。其主要是可靠性、小体积等方向发展，以期符合现在，在红外成像领域，世界各国的研究发展重ed Focal-Plane Arrays: IRFPA)，2011 年报道的司的 4096×4096 像素（1600 万像素）的拼

图 1.3 Raython 公司的 1280×720M/L 双色探测器阵列及 TDM外焦平面阵列的国内研究进展探测器的研究相对国外而言，开始的比较晚，在上个还处于初期研究阶段，还未能批量生产。因为红外探要的作用，国外对我国限运，所以国家大力支持红外发展计划。经过近三十年的努力，我国已经取得了一

【参考文献】：
期刊论文
[1]非制冷热释电红外焦平面阵列读出电路的新型结构(英文)[J]. 王冠男,鲁文高,周娟娟,张雅聪,陈中建,吉利久.  北京大学学报(自然科学版). 2014(04)
[2]非制冷红外焦平面探测器技术应用及市场分析[J]. 孟虎,龙永福.  湖南文理学院学报(自然科学版). 2014(02)
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[6]红外阵列探测器研究进展[J]. 姜啸宇,钟声,赵圣.  商品与质量. 2010(SA)
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[10]非制冷红外焦平面CMOS读出电路设计[J]. 薛惠琼,焦斌斌,何伟,欧毅,陈大鹏,叶甜春.  电子工业专用设备. 2008(05)

博士论文
[1]微测辐射热计非均匀性及新型校正读出电路研究[D]. 孟丽娅.重庆大学 2005
[2]红外焦平面阵列新结构高性能CMOS读出电路研究[D]. 张智.重庆大学 2003

硕士论文
[1]320×240规模非制冷红外焦平面阵列读出电路设计[D]. 耿靖斌.北京交通大学 2010



本文编号：3330978