[發(fā)明專利]熱電堆陣列及其信號讀出電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011000325.1
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN114257242A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李琛;王浩
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H03M3/00
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

1.一種熱電堆陣列，其特征在于，包括：

多個傳感器像素元；及

讀出電路，包括多路信號處理通道，每路信號處理通道包括：

前置放大器，用于將傳感器信號放大，所述前置放大器為單級放大器；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸入端與所述前置放大器的輸出端連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

其中，每路所述信號處理通道用于對i個所述傳感器像素元輸出的所述傳感器信號進(jìn)行處理，i為正整數(shù)、且當(dāng)所述多個傳感器像素元的數(shù)量不小于256時，i不大于所述熱電堆陣列的傳感器像素元數(shù)量開方后除以4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆陣列，其特征在于，所述多路信號處理通道與所述多個傳感器像素元的數(shù)量相等、且信號處理通道與傳感器像素元一一對應(yīng)；或

所述熱電堆陣列還包括至少一個多路復(fù)用器，每個多路復(fù)用器的輸入端連接一個以上所述傳感器像素元、輸出端連接一路所述信號處理通道，不同的多路復(fù)用器連接不同的信號處理通道；對于單個多路復(fù)用器，其連接的傳感器像素元同時選通同時關(guān)斷，以將選通的傳感器像素元的傳感器信號合并在一起送到連接的信號處理通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆陣列，其特征在于，每路所述信號處理通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和前置放大器之間不設(shè)置低通濾波器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆陣列，其特征在于，所述前置放大器為套筒式或折疊共源共柵結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱電堆陣列，其特征在于，所述前置放大器的閉環(huán)增益為80～500。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的熱電堆陣列，其特征在于，所述前置放大器采用斬波穩(wěn)定的調(diào)制方式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆陣列，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用一階單比特量化器反饋結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的熱電堆陣列，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的過采樣率大于4096，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的積分器為反相器型積分器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆陣列，其特征在于，集成在芯片上，所述熱電堆陣列還包括兩個以上的環(huán)境溫度傳感器，各所述環(huán)境溫度傳感器在所述芯片上分散布置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆陣列，其特征在于，各所述傳感器像素元排列形成陣列；所述多路信號處理通道的前置放大器中，至少一部分前置放大器設(shè)于相鄰傳感器像素元之間的空隙處。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆陣列，其特征在于，還包括多個參考像素元，傳感器像素元排列形成的陣列在每一行或每一列中至少包括一個所述參考像素元，各所述參考像素元不接收外部溫度信號；所述讀出電路還包括補(bǔ)償電路，用于將所述傳感器像素元輸出的傳感器信號與同行或同列的參考像素元輸出的傳感器信號進(jìn)行校準(zhǔn)處理。

12.一種熱電堆陣列的讀出電路，應(yīng)用于熱電堆陣列，其特征在于，包括多路信號處理通道，每路信號處理通道包括：

前置放大器，用于將傳感器信號放大，所述前置放大器為單級放大器；

delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸入端與所述前置放大器的輸出端連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

其中，每路所述信號處理通道用于對i個傳感器像素元輸出的所述傳感器信號進(jìn)行處理，i為正整數(shù)、且當(dāng)所述多個傳感器像素元的數(shù)量不小于256時，i不大于所述熱電堆陣列的傳感器像素元數(shù)量開方后除以4。