一种硅基焦平面器件的读出电路

摘要

本发明涉及一种硅基焦平面器件的读出电路，该读出电路包含焦平面阵列电路、垂直移位寄存器、组选移位寄存器和多路选择开关等主要部分。本发明所设计的读出电路结构由于采用了新颖的读出方式，使得电路后端需要的放大器和积分器的数目大大减少，从而减少了读出电路的复杂性，也使得读出电路芯片的引脚数得以大大减少。该读出电路结构还避免了由于器件制造过程中产生的不一致性给读出的电压信号带来的误差。本发明的电路结构可以应用到以硅为衬底材料的焦平面下面做电路的读出电路结构中去，其可移植性很强，适合于任何规模阵列的读出电路的设计。

主权项

一种硅基焦平面器件的读出电路，其特征在于，包括：1）焦平面阵列电路：完成光电信号的转换；2）垂直移位寄存器：产生行选信号，在行选信号的控制下，选通一行的像素单元；3）组选移位寄存器：产生列选信号，通过选通几列的行选后的信号到多路选择开关中；4）多路选择开关：把选通的像素单元按照一定的规律输出；其中，所述电路的工作时序如下：电路以一个帧时作为重复的工作周期，一个帧时是指焦平面阵列中所有的像素单元都要进行一次选通；电路首先进行行选从第一行到最后一行依次进行选通；在每一行的行选信号有效期间，阵列按照一定的规律把这一行的像素分为几组，然后进行依次的选通读出；所述的控制信号模块垂直移位寄存器、组选移位寄存器和多路选择开关采用了D触发器来实现，每个D触发器的输入是上一级D触发器的输出，D触发器的输出同时用于控制对应的行的MOS管的栅极，每个模块的D触发器使用同步时钟；开始输入一个脉冲信号作为第一个D触发器的初始输入，并且以此来控制选通第一行或第一列；以及，在焦平面阵列中还采用了桥式电路结构，其中R1、R2是热沉测辐射热计电阻，它们不随着温度的变化而发生变化，R3是光学屏蔽参考测辐射热计电阻，不受所加的红外辐射的影响，它与探测器电阻的温度系数是一致的，R4是探测器测辐射热计电阻，由于探测器测辐射热计电阻受红外辐射的影响，其温度发生变化而产生电阻的变化。