分阶段背景抑制红外焦平面单元电路

摘要

一种分阶段背景抑制红外焦平面单元电路，其特征在于：设有包括注入电路、积分电容电路、背景减去电流电路及行选控制电路，红外探测器的输出端接注入电路的输入端；注入电路的输出端接积分电容电路的输入端；积分电容电路的输出端以及背景减去电流电路的输出端与行选控制电路的输入端相互连接，行选控制电路的输出端接后续信号处理电路，背景减去电流电路的第一输入端、第二输入端分别接偏置电压V_B1、偏置V_B2；利用背景减去电流电路在积分过程中分阶段导通，来减去背景电流在积分电容上累积的电荷，以实现背景抑制。

主权项

1、一种分阶段背景抑制红外焦平面单元电路，其特征在于：设有包括注入电路、积分电容电路、背景减去电流电路及行选控制电路，注入电路的输入端与红外探测器的输出端连接，注入电路的输出端接积分电容电路的输入端，积分电容电路的输出端以及背景减去电流电路的输出端与行选控制电路的输入端相互连接，行选控制电路的输出端接后续信号处理电路，背景减去电流电路的第一输入端、第二输入端分别接偏置电压VB1、偏置VB2；利用背景减去电流电路在积分过程中分阶段导通，来减去背景电流在积分电容上累积的电荷，以实现背景抑制；注入电路设有构成注入管的P型MOS管MINT，通过改变注入管MINT的栅极电压来控制积分的开始和结束，注入管MINT的栅极电位在一个高电位和一个较低电位之间转变，当注入管MINT的栅极电位从高电位变化到较低电位时代表读出电路积分的开始，当注入管MINT的栅极电位从较低电位变化到高电位时代表读出电路积分的结束，当注入管MINT的栅极电位为高电位时，注入管MINT处于截止状态；当注入管MINT的栅极电位为较低电位时，注入管MINT工作于亚阈值区，以稳定探测器偏置电压；积分电容电路设有作为复位开关的N型MOS管MRST和积分电容CINT，N型MOS管MRST的漏极与积分电容CINT的一端相接，N型MOS管MRST的源极与积分电容CINT的另一端以及参考电压VR相互连接，当复位开关管MRST导通时，积分电容CINT复位，它两端的电压均为VR；背景减去电流电路设有N型MOS管M1，作为开关管的N型MOS管M2以及N型MOS管M3，N型MOS管M1的源极与N型MOS管M2的漏极相连；N型MOS管M2的源极与N型MOS管M3的漏极相连；N型MOS管M3的源极接地；N型MOS管M1的栅极接偏置电压VB1；N型MOS管M2的栅极接背景减去电流电路开启信号VP；N型MOS管M3的栅极接偏置VB2；背景减去电流电路在积分时间内受背景减去电流电路开启信号VP的控制分阶段导通，每次导通都会从积分电容电路减去一个电荷包，分多次消除背景电流累积在积分电容上的电荷，实现背景抑制；背景减去电流电路每次导通时从积分电容电路减去的电荷包的大小由导通时间和背景减去电流决定，可以通过调节电荷包的大小及数量来满足对不同大小背景电流抑制的需求；背景减去电流电路每次导通时偏置电压VB1及偏置VB2驱动N型MOS管M1、M3工作在强反型区；行选控制电路设有构成行选开关管的N型MOS管MRSEL；行选控制电路进行行选控制，使积分电容电路的输出端与后续信号处理电路之间形成通路，将积分电压信号传送到后续信号处理电路；当行选开关管MRSEL导通时，存储在积分电容CINT上的积分电压信号被传输到后续信号处理电路中；当行选开关管MRSEL关断时，积分电压信号保持在单元电路中。