[發明專利]一種紅外焦平面陣列暗場電流的補償電路及其補償方法

無效

• 申請號: 200710049358.3
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101246047A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 呂堅;蔣亞東;江海;鐘紹華;曾強
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44;G01D5/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、一種紅外焦平面陣列暗場電流的補償電路，不采用屏蔽掉紅外輻射的暗電阻，其特征在于：

A、在單列信號處理電路中，設置有粗調電流鏡M3、M4、M5、M6和細調電流鏡M1、M2、M7、M8，其中粗調電流鏡連接粗調電流源，該電流源提供的電流能進行μA量級的調節，細調電流鏡連接細調電流源，該電流源提供的電流能進行nA量級的精確調節，該粗調、細調電流鏡代替與襯底熱短路、充當暗電阻的微測輻射熱計，補償暗場電流；

B、紅外焦平面陣列中單元讀出通道電路依次可分為四個部分：偏置電路、積分電路、采樣保持電路和輸出緩沖電路，其中偏置電路包括運算放大器OP1和電流鏡M9構成緩沖注入式電路結構，該電路結構能給所述粗調電流鏡和細調電流鏡構成的微測輻射熱計提供偏置電壓，從而產生暗場電流，積分電流等于熱電流減去暗場電流，積分電流通過積分電路、采樣保持電路和輸出緩沖電路，得到有效輸出電壓信號。

2、根據權利要求1所述的紅外焦平面陣列暗場電流的補償電路，其特征在于，所述細調電流源包括NMOS晶體管M11、可調節電阻R_trim2和細調節器DAC2，其中NMOS晶體管M11的漏極連接共源共柵電流鏡M7、M8，源極連接可調節電阻R_trim2，可調節電阻R_trim2的另一端接地為電流I₂提供電流通路，運算放大器OP4的“+”輸入端接細調節器DAC2，“-”輸入端接NMOS晶體管M11的源極與可調節電阻R_trim2相接的公共端，運算放大器OP4的輸出端接所述NMOS晶體管M11的柵極。

3、根據權利要求1所述的紅外焦平面陣列暗場電流的補償電路，其特征在于，所述粗調電流源包括NMOS晶體管M10、可調節電阻R_trim1和粗調節器DAC1，其中NMOS晶體管M10的漏極連接共源共柵電流鏡M5、M6，源極連接所述可調節電阻R_trim1，可調節電阻R_trim1的另一端接地為電流I₁提供電流通路，運算放大器OP3的“+”輸入端接粗調節器DAC1，“-”輸入端接NMOS晶體管M10的源極與可調節電阻R_trim1相接的公共端，運算放大器OP3的輸出端接所述NMOS晶體管M10的柵極。

4、根據權利要求1～3任一所述的紅外焦平面陣列暗場電流的補償電路，其特征在于，細調電流源和粗調電流源具有相同的電路結構，粗調電流源和細調電流源的不同之處在于，細調節器DAC1提供給可調電阻R_trim1的電壓與粗調節器DAC2提供給R_trim2的電壓不同，電流I₁和電流I₂不同。

5、根據權利要求1～3任一所述的紅外焦平面陣列暗場電流的補償電路，其特征在于，粗調節器DAC1、細調節器DAC2的參考電壓V_REF1、V_REF2都由片外引入。

6、根據權利要求2或3所述的紅外焦平面陣列暗場電流的補償電路，其特征在于，所述可調節電阻R_trim1和可調節電阻R_trim2都是由8個電阻R1～R8組成，電阻的大小如下關系：R1＝R5＝8R，R2＝R6＝4R，R3＝R7＝2R，R4＝R8＝2R，R1～R4中分別與控制開關C1～C4相連接，控制該電阻是否被接入到電路中，R1和R5并聯，R2和R6并聯，R3和R7并聯，R4和R8并聯，四組相互并聯的電阻串聯在一起。