[發(fā)明專利]一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410485254.7
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104266763B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂堅;闕隆成;牛潤梅;劉慧芳;周云
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 譚新民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外焦平面陣列探測器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法。

背景技術(shù)

在紅外焦平面陣列探測器的讀出電路中，自校準(zhǔn)其中的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Pipeline ADC）的方法通常包括數(shù)字前臺自校準(zhǔn)方法和數(shù)字后臺自校準(zhǔn)方法。

數(shù)字前臺自校準(zhǔn)方法是通過一個準(zhǔn)確的斜坡信號作為輸入信號將ADC的誤差提取并以數(shù)字方式儲存于片上內(nèi)存中，在ADC工作于正常的狀態(tài)下，在數(shù)字輸出端在數(shù)字重建過程中將其誤差按照一定的算法補償?shù)簟?/p>

數(shù)字后臺自校準(zhǔn)方法是利用與信號相關(guān)的偽隨機信號將Pipeline ADC每級的誤差提取，而偽隨機信號通過輸入信號的大小來加1或者減1來控制輸入到ADC時溢出問題的產(chǎn)生，由于ADC溢出使之產(chǎn)生非線性誤差，這種誤差不能被校準(zhǔn)從而影響了ADC的精度。有些現(xiàn)有技術(shù)使用了小幅度的偽隨機信號，且輸入信號未達到滿擺幅來保證ADC的溢出問題，但由于小幅度的偽隨機信號不易收斂，故其需要較長的收斂時間。這種情況對某些應(yīng)用是不允許的。

數(shù)字后臺自校準(zhǔn)方法是用一定的算法將ADC的誤差提取，并在數(shù)字輸出端重建的過程將這些誤差消除的過程。數(shù)字后臺自校準(zhǔn)技術(shù)本身不需要準(zhǔn)確的校準(zhǔn)源，而且隨著現(xiàn)代ADC的采樣速度越來越快和CMOS工藝尺寸越來越小，使得校準(zhǔn)所需時間越來越短。該技術(shù)在現(xiàn)代ADC設(shè)計中被廣泛的采用。

但是，傳統(tǒng)的紅外焦平面讀出電路的pipeline ADC的前臺校準(zhǔn)方式，不能實時校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而后臺校準(zhǔn)方式需要利用很多芯片資源。用傳統(tǒng)的紅外焦平面讀出電路的控制方式去控制pipeline ADC的校準(zhǔn)，在工程應(yīng)用中存在缺陷，如：資源利用率低，不能實時校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠有效提高讀出電路資源利用率、并且能夠?qū)崟r校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法。

本發(fā)明公開的技術(shù)方案包括：

提供了一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路，其特征在于，包括：行選電路，所述行選電路連接到紅外焦平面陣列探測器的行上，用于選擇所述紅外焦平面陣列探測器的行，所述行選電路包括行選使能信號輸入端；流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述紅外焦平面陣列探測器，用于將所述紅外焦平面陣列探測器輸出的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括校準(zhǔn)啟動信號輸入端；其中所述行選使能信號輸入端連接到所述校準(zhǔn)啟動信號輸入端，當(dāng)從所述行選使能信號輸入端輸入行選使能信號時，所述行選使能信號也輸入所述校準(zhǔn)啟動信號輸入端并啟動所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進行校準(zhǔn)。

本發(fā)明的實施例中，還提供了一種前述的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路的控制方法，其特征在于，包括：接收行選使能信號；將所述行選使能信號輸入到流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)啟動信號輸入端，用所述行選使能信號啟動所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進行校準(zhǔn)。

本發(fā)明的實施例中，用行選使能信號作為校準(zhǔn)啟動信號，由于采用了自前臺校準(zhǔn)的pipeline ADC控制方式，因此使前臺校準(zhǔn)變成了偽后臺校準(zhǔn)。在大規(guī)模非制冷紅外焦平面讀出電路的應(yīng)用中，該控制方式相對于傳統(tǒng)的前臺校準(zhǔn)方式，可在使用過程中實時校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，相對于后臺校準(zhǔn)方式，可以提高讀出電路的資源利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個實施例的紅外焦平面陣列探測器及其讀出電路的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法。

如圖1所示，本發(fā)明的一個實施例中，紅外焦平面陣列探測器10的讀出電路包括行選電路20和流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30。

行選電路20連接到紅外焦平面陣列探測器10的行上，用于根據(jù)行選信號選中紅外焦平面陣列探測器10的某行。該行選電路20包括行選使能信號輸入端row_en。行選使能信號可以從該行選使能信號輸入端row_en輸入。該行選使能信號用于使能行選電路20，即，該行選使能信號使行選電路20能夠執(zhí)行其行選功能。

流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30連接到紅外焦平面陣列探測器10上，用于將紅外焦平面陣列探測器10輸出的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。