[實用新型]CMOS自校準光強監測集成電路

有效

• 申請號: 201920543132.7
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN209841186U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 施朝霞;吳麗麗;李如春
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01J1/16
• 分類號: G01J1/16;H04N5/225;G01J1/02
• 代理公司: 33201 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 王兵;黃美娟

CMOS自校準光強監測集成電路，光強測量電路中，輸出端與電流電壓線性轉換電路的輸入端相連；電流電壓線性轉換電路的輸入端接光強測量電路的輸出端和自校準/監測控制開關陣列的第一輸入端3a；自校準/監測控制開關陣列的第一輸入端與電流電壓線性轉換電路的輸出端相連，第二輸入端SEL為自校準控制輸入端，第一輸出端、第二輸出端分別與輸出電壓采樣保持電路第一輸入端、第二輸入端相連；輸出電壓采樣保持電路的第一輸入端、第二輸入端分別接自校準/監測控制開關陣列的第一輸出端、第二輸出端；比較放大電路(5)的第一輸入端、第二輸入端分別接輸出電壓采樣保持電路第一輸出端、第二輸出端，輸出端OUT2是本實用新型的輸出端。

技術領域

本實用新型涉及的CMOS自校準光強監測集成電路。

背景技術

光照強度測量和監控在LED智能照明控制、智能動植物養殖技術等應用方面成為流行趨勢，通過光照測量和監控并通過進一步的反饋和控制，可以智能調節照明系統，控制動植物的生長周期，提高產量，節約時間成本等。

掩埋雙PN結光電二極管，由兩個垂直堆疊的不同深度的二極管構成。光照下輸出電流大小與入射光功率成線性關系，可以作為光探測器用于光照強度的測量。

基于微電子技術的光照強度測量和監控集成電路，采用CMOS工藝，在大大縮小電路體積的同時，可提高微弱信號的檢測精度，并將后續的自校準和監測控制電路與掩埋雙PN結光電二極管光電傳感單元單片集成。

現有的光照強度監測是基于分立的光電傳感單元和信號處理電路，將所需要的元器件安裝在同一印刷線路板上，是屬于板級集成。由于光電傳感信號弱，板級間信號的衰減和干擾會降低測量的精度。

發明內容

本實用新型要克服現有技術的上述缺點，提供一種CMOS自校準光強監測集成電路。

本實用新型的CMOS自校準光強監測集成電路，由光強測量電路1、電流電壓線性轉換電路2、自校準/監測控制開關陣列3、輸出電壓采樣保持電路4、比較放大電路5，共5個電路模塊組成。

所述光強測量電路1中，輸出端1b與電流電壓線性轉換電路2的輸入端2a相連；

光強測量電路1由淺PN結光電二極管D1、深PN結光電二極管D2組成；所述淺PN結光電二極管D1與所述深PN結光電二極管D2共陰極連接，并且作為該光強測量電路1的輸出端1b，所述深PN結光電二極管D1與所述PN結光電二極管D2共陽極連接，并接地；

所述電流電壓線性轉換電路2中，輸入端2a接光強測量電路1的輸出端1b，輸出端2b接自校準/監測控制開關陣列3的第一輸入端3a；

電流電壓線性轉換電路2由NMOS管N1、N2、N3、N4和PMOS管P1、P2、P3、P4以及電容C1組成；所述PMOS管P1源極接電源VDD，柵極接所述PMOS管P2柵極，漏極接所述PMOS管P3源極，所述PMOS管P3柵極接所述PMOS管P4柵極，漏極與所述NMOS管N1漏極相連，并作為該電流電壓線性轉換電路2的輸出端2b，所述NMOS管N1柵極接所述NMOS管N2柵極，源極接所述NMOS管N3漏極，所述NMOS管N3源極接地，柵極作為該電流電壓線性轉換電路2的輸入端2a，所述PMOS管P2源極接電源VDD，柵漏短接，漏極接所述PMOS管P4源極，所述PMOS管P4柵漏短接，漏極接所述NMOS管N2漏極，所述NMOS管N2柵漏短接，源極接所述NMOS管N4漏極，所述NMOS管N4柵漏短接，源極接地，所述電容C1一端接該電流電壓線性轉換電路2的輸出端2b，所述電容C1另一端接該電流電壓線性轉換電路2的輸入端2a；

所述自校準/監測控制開關陣列3中，第一輸入端3a與電流電壓線性轉換電路2的輸出端2b相連，第二輸入端SEL為自校準控制輸入端，第一輸出端31b、第二輸出端32b分別與輸出電壓采樣保持電路4第一輸入端41a、第二輸入端42a相連；