| 题名 | 512×1铟镓砷红外焦平面组件读出电路设计 |
| 作者 | 李尧桥 |
| 答辩日期 | 2008-05-29 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 方家熊 |
| 关键词 | 红外焦平面 读出电路 Cmos Ctia Ingaas 线列 输出摆幅 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 红外焦平面技术目前已经进入第三代，线列像元的规模达到几千元，面阵规模达到2k×2k以上。读出电路作为焦平面的重要组成部分，已成为限制光敏元芯片性能发挥的最重要因素。大面阵、高密度的光敏元芯片阵列要求在更小的面积下集成更多的读出电路通道，同时对读出电路在信号的转换、传输和预处理等能力上提出了更高的要求。 本文首先介绍了红外焦平面的结构类型、工作模式、性能参数和发展现状及其趋势。然后讨论了CMOS工艺读出电路的基本结构和常用输入级，噪声的种类和抑制方法，及读出电路的基本设计流程。铟镓砷（InGaAs）红外焦平面由于其在许多领域的重要应用价值而备受重视。为适应InGaAs线列红外探测器向高密度、长线列方向发展，本文设计了一种以CTIA结构为输入级，单元间距为25μm的512×1读出电路。电路采用0.6μm两层多晶两层金属工艺完成流片。 测试结果表明在运放偏置电压为3.6V，参考电压为2.5V，负载电阻为20k ohm，20kHz的读出速率时，一路输出电压的平均值为4.1V，其不均匀性约1.5%。差分电压的平均噪声约2.4×10-4V。电路直流功耗约35mW。通过改变的负载电阻，测得源随器的传输曲线具有较好的线性度。当负载电阻为1k ohm时，电路最大读出速率约1.1MHz，电压输出摆幅约为1.2V。移位寄存器的最大工作频率约为3MHz。 最后，本文讨论了采样开关和源随器类型对输出信号摆幅和线性范围的关系。得出结论：应当根据积分电流的积分方向合理选择两者组合形式来获得最大的输出摆幅和线性范围。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-08-22 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4940]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李尧桥. 512×1铟镓砷红外焦平面组件读出电路设计[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论