[實(shí)用新型]紅外讀出電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420049336.2
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN203772424U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉輝;郭先清;傅璟軍
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G01J5/24
• 分類號: G01J5/24
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微電子及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外讀出電路。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)有的紅外讀出電路如圖1所示，該電路的工作原理是熱敏電阻R2'吸收紅外能量，于是產(chǎn)生了熱量從而熱敏電阻R2'的溫度發(fā)生改變，溫度的改變導(dǎo)致熱敏電阻R2'的阻值改變，R2'阻值的改變導(dǎo)致流經(jīng)它的電流發(fā)生改變。這個電流的改變量通過開關(guān)s2'流入CTIA（Capacitive?Transimpedance?Amplifer，電容跨阻放大器）的跨接電容c1'以進(jìn)行積分放大（此時開關(guān)s1'為斷開，但積分開始之前s1'為閉合，這樣可以設(shè)置CTIA的輸入輸出節(jié)點(diǎn)電壓）。這樣，CTIA的輸出電壓vout'就反映了電流的大小，從而反映了該電路吸收的紅外能量的情況。具體地，圖1所示的紅外讀出電路是由R2'（R2'為為活動的或敏感的測輻射熱儀Active?Bolometer）和R1'（R1'為不敏感的測輻射熱儀Blind?Bolometer）以串聯(lián)的方式來進(jìn)行直流電流的補(bǔ)償，由于不希望進(jìn)行偏置作用的直流電流流入CTIA，于是R1'流過的直流電流要與R2'流過的直流電流一樣，這樣就可以避免R2'的直流偏置電流流入CTIA中。

但是，這種補(bǔ)償方式的缺陷是：（1）由于NMOS（Negative?channel-Metal-Oxide-Semic?onductor，N型金屬氧化物半導(dǎo)體）偏置管的體電位不能和源極相連接（此處NMOS偏置管的體電位就是襯底的電位），且由于襯偏效應(yīng)，NMOS偏置管的閾值電壓會明顯變大（閾值電壓為MOS（Metal-Oxide-Semiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體）管的開啟電壓，圖1中沒有標(biāo)示出來），當(dāng)測輻射熱儀Bolometer的電阻值比較大時（如2M歐姆），不利于NMOS偏置管導(dǎo)通；（2）由于圖1所示的紅外讀出電路中存在NMOS偏置管和PMOS偏置管（Positive?channel-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金屬氧化物半導(dǎo)體），需要設(shè)計兩個專門優(yōu)化的D?AC（Digital?to?Analog?Converter，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器）以分別對NMOS偏置管和PMOS偏置管進(jìn)行最優(yōu)化的偏置，增加了設(shè)計時間和設(shè)計難度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本實(shí)用新型的一個目的在于提出一種紅外讀出電路。該紅外讀出電路消除了由于NMOS管的襯偏效應(yīng)導(dǎo)致的閥值電壓變大的弊端，同時不需再對NMOS管進(jìn)行DAC的優(yōu)化偏置，降低了設(shè)計難度和設(shè)計時間。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例的紅外讀出電路，包括：第一感應(yīng)電阻和第二感應(yīng)電阻，所述第一感應(yīng)電阻和第二感應(yīng)電阻的一端分別與電源相連；第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的柵極與所述紅外讀出電路的第一輸入端相連，所述第二開關(guān)管的柵極與所述紅外讀出電路的第二輸入端相連，所述第一開關(guān)管的源極與所述第一感應(yīng)電阻的另一端相連，所述第二開關(guān)管的源極與所述第二感應(yīng)電阻的另一端相連；電流鏡電路，所述電流鏡電路的輸入端與所述第一開關(guān)管的漏極相連，所述電流鏡電路的輸出端與所述第二開關(guān)管的漏極相連；以及電容跨阻放大器，所述電容跨阻放大器的反相輸入端與所述第二開關(guān)管的漏極相連。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型的紅外讀出電路還具有如下附加技術(shù)特征：

所述電流鏡電路包括：第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的漏極與所述第一開關(guān)管的漏極相連，所述第三開關(guān)管的源極接地，所述第四開關(guān)管的漏極與所述第二開關(guān)管的漏極相連，所述第四開關(guān)管的源極接地，所述第三開關(guān)管的柵極與所述第四開關(guān)管的柵極相連。

所述第一輸入端和第二輸入端為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC（Digital?to?analog?converter）。

所述紅外讀出電路還包括：第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的一端與所述第二開關(guān)管的漏極相連，所述第一開關(guān)的另一端與所述電容跨阻放大器的反相輸入端相連。

所述電容跨阻放大器的同相輸入端與參考電壓源相連。

所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管為P型MOS管。

所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管為N型MOS管。

所述電流鏡電路還包括：第五開關(guān)管和第六開關(guān)管，所述第五開關(guān)管的漏極與所述第三開關(guān)管的源極相連，所述第五開關(guān)管的源極接地，所述第六開關(guān)管的漏極與所述第四開關(guān)管的源極相連，所述第六開關(guān)管的源極接地，所述第五開關(guān)管的柵極與所述第六開關(guān)管的柵極相連，其中，所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管為N型MOS管。這樣可盡可能的實(shí)現(xiàn)完美鏡像，提高精確度。