[發明專利]一種像元電路及其行選方法、行選邏輯電路

在審

• 申請號: 201910769704.8
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110530528A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 施薛優;陳光毅
• 申請（專利權）人: 北京安酷智芯科技有限公司
• 主分類號: G01J5/24
• 分類號: G01J5/24
• 代理公司: 11619 北京辰權知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫瑞峰<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開一種像元電路及其行選方法、行選邏輯電路，涉及非制冷紅外焦平面陣列技術領域。其中，像元電路包含M列由N+1行的像元單元組成的像元陣列，任意一列中每行的像元單元都包括一個電阻及與電阻串連的至少一個開關；其中，M、N均為自然數且M≥1，N≥0；同一列中所有電阻均串聯連接形成一個電阻串；同一列奇數行的像元單元中的電阻的第二端與第二電位之間連接第二開關；同一列偶數行的像元單元中的電阻的第二端與第一電位之間連接第一開關；同一列中每行的像元單元中的電阻在行選通電信號控制的開關的選擇下，與第一電壓和/或第二電壓連接；采用本發明公開的電路，開關數量減半，不僅節省了電路面積而且還減小了寄生電容負載。

技術領域

本發明涉及非制冷紅外焦平面陣列技術領域，具體涉及一種像元電路及其行選方法、行選邏輯電路。

背景技術

近年來，隨著傳感器工藝的發展及讀出電路技術的進步，在保持較好的噪聲性能的前提下，實現較小的熱響應時間常數及較高的幀頻逐漸成為可能。在軌道交通、車載等應用場景中，高幀頻的成像針對高速運動的目標物體，可以獲得更加豐富的動態信息。

那讀出電路的幀頻與哪些因素有關呢？假設有一個M列×N行個像素的紅外圖像傳感器且以行掃描的方式進行讀出，則一共有M列讀出電路，M列讀出電路在每一個行周期內對該行的所有M列電路進行讀出，一共進行N個行周期完成1幀完整畫面的讀出，那么完成一幀完整畫面讀出所需要的時間就是N*行周期時間，最終得到讀出電路的幀頻的公式為frame＝1/N*行周期時間；則決定讀出電路幀頻的因素為N*行周期時間；進一步地，讀出電路中的噪聲、開關數量、寄生電容、切換速度等都會影響行周期時間。

如圖1所示，展示了傳統像元電路中一列像元陣列的連接方式示意圖及對應的時序圖；每行的像元單元都包括一個電阻及與電阻串連的兩個開關，與電阻串連的兩個開關相同且受同一個行選通電信號驅動；在逐行掃描的讀出模式下，不同行的像元電阻在行選通電信號控制的開關的選擇下，連接到偏壓VDET及讀出電壓VROIC之間；但是傳統非制冷紅外圖像傳感器的像元電路中的開關較多；開關越多，由開關引入的寄生電容負載越大，電路所需要的建立穩定的時間就越長，嚴重浪費了讀出完整畫面所需要的時間，導致電路的噪聲性能變差，嚴重影響了讀出電路的幀頻。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明實施例提供了一種像元電路及其行選方法、行選邏輯電路。

本申請實施例的第一方面提供了一種像元電路，包括：

包含M列由N+1行的像元單元組成的像元陣列，任意一列中每行的像元單元都包括一個電阻及與所述電阻串連的一個開關；其中，M、N均為自然數且M≥1，N≥0；

同一列中所有電阻均串聯連接形成一個電阻串；

同一列奇數行的像元單元中的電阻的第二端與第二電位之間連接第二開關；同一列偶數行的像元單元中的電阻的第二端與第一電位之間連接第一開關；

同一列中每行的像元單元中的電阻在行選通電信號控制的開關的選擇下，與所述第一電壓和/或所述第二電壓連接。

在一些實施例中，所述同一列中每行的像元單元中的電阻在行選通電信號控制的開關的選擇下，與所述第一電壓和/或所述第二電壓連接具體包括：接收與一列中像元單元數量相同的一系列的所述行選通電信號；所述行選通電信號分別驅動各行的像元單元中的開關；當所述開關在所述行選通電信號的驅動下閉合，與所述第一電壓和/或所述第二電壓連接；同一列中與任意一電阻相連的兩個開關受同一時序的所述行選通電信號的驅動。

在一些實施例中，所述行選通電信號分別驅動各行像元單元中的開關具體包括：所述行選通電信號按照奇偶行的劃分分別驅動各奇/偶數行像元單元中的開關。

本申請實施例的第二方面提供了一種像元電路的行選方法，包括：