应用于阵列型单光子雪崩二极管的紧凑型检测淬灭电路

摘要

本发明公开了一种应用于阵列型单光子雪崩二极管的紧凑型检测淬灭电路，包括检测电路、门控电路、淬灭电路及脉宽可调的复位电路。该淬灭电路利用SPAD结电容对SPAD产生的雪崩电流进行I‑Q‑V积分变换将电流转换为电压信号，经单管比较器处理后输出脉冲信号，该脉冲信号通过反相器进行整形，并增加驱动能力。本发明一方面可有效减小版图面积和电路瞬态功耗，降低阵列型SPAD供电电源要求；另一方面可缩短淬灭时间，加快检测速度，减少非理想效应；同时，本发明采用外置电容方式实现单稳态电路，可针对不同探测器性能灵活调整复位脉宽时间。

主权项

一种应用于阵列型单光子雪崩二极管的紧凑型检测淬灭电路，其特征在于：包括第一PMOS管M1、第二NMOS管M2、第三PMOS管M3、第四NMOS管M4、第五PMOS管M5、第一反相器I₁和单稳态电路，单稳态电路用于产生复位信号REC；第一PMOS管M1的栅极接外部输入的门控信号EN，源极接电源VDD，漏极接SPAD阳极；第二NMOS管M2的栅极接复位信号REC，源极接地GND，漏极接SPAD阳极；第三PMOS管M3的栅极接第五PMOS管M5的漏极，源极接电源VDD，漏极接SPAD阳极；第四NMOS管M4的栅极接SPAD阳极，源极接地GND，漏极接第三PMOS管M3的栅极；第五PMOS管M5的栅极接复位信号REC的反信号，源极接电源VDD，漏极接第三PMOS管M3的栅极；单稳态电路的输入端接外部输入的门控信号EN；第一反相器I₁的输入端接第三PMOS管M3的栅极，输出端作为整个紧凑型检测淬灭电路的输出端；所述SPAD为单光子雪崩光电二极管。