[發明專利]一種紅外焦平面陣列的掃描控制電路

有效

• 申請號: 201310112600.2
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103234640A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 呂堅;闕隆成;陳長龍;吳曄暉;周云
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;H03K4/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及紅外焦平面陣列的控制電路，尤其是涉及一種紅外焦平面陣列的掃描控制電路。

背景技術

根據普朗克輻射定理，任何溫度高于絕對零度的物體，其內部都會發生分子熱運動，從而產生波長不等的紅外輻射。紅外輻射具有強度和波長直接與物體表面溫度有關的重要特征，提供了物體的豐富的信息。但是紅外輻射是一種不可見的電磁波，利用紅外輻射來獲取物體的信息的時候，需要將這種紅外輻射轉換為可測量的信號。

紅外焦平面陣列探測器就是將紅外輻射轉換成可測量的信號的裝置。紅外焦平面陣列探測器通過光電轉換、電信號處理等手段將目標物體的溫度分布轉換成視頻圖像，其具有抗干擾能力強、隱蔽性能好、跟蹤和制導精度高等優點，在軍事和民用領域獲得了廣泛的應用。

但是紅外焦平面陣列探測器在工作溫度較高時，其本身固有的熱激發過程會快速增加，從而使得暗電流和噪聲迅速上升，會極大地降低紅外焦平面陣列探測器的性能，所以需要制冷設備使其工作在低溫環境下。但是由于制冷設備的存在，使得探測系統在體積、重量、功耗和成本方面都大量增加，從而增加了它應用的困難性。

隨著技術的不斷發展，人們提出了非制冷紅外焦平面陣列探測器。非制冷紅外焦平面陣列探測器可在常溫下工作，無需制冷設備，并具有質量輕、體積小、壽命長、成本低、功耗小、啟動快及穩定性好等優點，滿足了民用紅外系統和部分軍事紅外系統對長波紅外探測器的迫切需要。因而使這項技術得到了快速的發展和廣泛的應用。

在紅外焦平面陣列制造過程中，由于外部因素和工藝缺陷的影響，得到的紅外焦平面陣列在均勻性、響應精度和速度等方面可能不滿足性能要求，這將導致時間效率的下降以及芯片制造成本的增加。

一般境況下，一個紅外焦平面陣列內部單元由于受到邊沿接觸、切片損傷等因素的影響較小，具有相對較好的均勻性。所以為了提高芯片的利用率，降低成本，可以通過控制陣列的掃描規模，選擇內部子陣列作為探測陣列。已知的方法有通過設計數字控制電路控制陣列掃描數字控制模塊，進而實現對紅外焦平面陣列的掃描，但該方法增加了一個引腳，芯片每次啟動時還需要加載數字控制信號。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種能夠方便地控制紅外焦平面陣列的掃描規模的紅外焦平面陣列的掃描控制電路。

本發明實施例公開的技術方案包括：

一種紅外焦平面陣列的掃描控制電路，其特征在于，包括：陣列掃描數字控制模塊，所述陣列掃描數字控制模塊連接到紅外焦平面陳列；修剪控制模塊，所述修剪控制模塊連接到所述陣列掃描數字控制模塊；其中所述修剪控制模塊包括上拉電阻和至少兩個修剪控制單元；每個所述修剪控制單元包括第一晶體管、第二晶體管和可修剪導線，所述第一晶體管的柵極連接到第一柵極偏壓，所述第一晶體管的源極通過所述可修剪導線連接到所述上拉電阻的第一端，所述第一晶體管的漏極連接到所述第二晶體管的漏極，所述第一晶體管的漏極和所述第二晶體管的漏極作為所述修剪單元的輸出端并連接到所述陣列掃描數字控制模塊；所述第二晶體管的柵極連接到第二柵極偏壓，所述第二晶體管的源極接地；所述上拉電阻的第二端連接到電源。

進一步地，所述第一晶體管的電流能力大于所述第二晶體管的電流能力。

進一步地，所述第一晶體管為PMOS晶體管，所述第二晶體管為NMOS晶體管。

進一步地，所述可修剪導線設置在劃片槽中。

進一步地，所述陣列掃描數字控制模塊包括模式選擇模塊、中央時序控制器、列選時序控制器和行選時序控制器；所述模式選擇模塊的輸入端連接到每個所述修剪控制單元的輸出端；所述模式選擇模塊的輸出端連接到所述中央時序控制器；所述列選時序控制器的輸入端連接到所述中央時序控制器，所述列選時序控制器的輸出端連接到所述紅外焦平面陣列；所述行選時序控制器的輸入端連接到所述中央時序控制器，所述行選時序控制器的輸出端連接到所述紅外焦平面陣列。

進一步地，所述可修剪導線能夠被斷開或者接通。

本發明的實施例的紅外焦平面陣列的掃描控制電路中，針對某一特定規模的陣列，當該陣列性能不是很理想時，可以根據需要修剪控制紅外焦平面陣列的掃描規模，進而選擇一個內部子陣列作為探測陣列，這樣可以實現對殘次芯片的再次利用，降低芯片制造成本；可修剪導線設置在劃片槽中作為控制端，與通過數字電路產生控制信號的方法相比，本發明的實施例的掃描控制電路修剪一次就決定了陣列的掃描規模，不需要芯片每次啟動時加載控制信號，減少了一個芯片引腳；修剪控制模塊中各修剪控制單元共用一個上拉電阻，可以有效降低芯片面積。