[發明專利]一種紅外焦平面探測器芯片的讀出電路

在審

• 申請號: 202211241242.0
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115597721A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 杜紹琴
• 申請（專利權）人: 杜紹琴
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;H03M1/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 鄒仕娟

本發明公開了一種紅外焦平面探測器芯片的讀出電路，包括：探測器芯片，具有呈陣列的像素單元，焊接在PCB板一側的指定區域；時序控制電路，用以控制行譯碼電路以及列譯碼電路的譯碼時序；行譯碼電路、列譯碼電路，分別用于指定行級、列信號處理電路的選通；列信號處理電路，分別與對應的列譯碼電路連接，以在選通后，基于對應列的像素單元進行信號輸出；輸出放大器，設置于所述列信號處理電路的輸出端，用以對指定數量的列像素單元的列信號進行放大并輸出。本申請實施例分別在PCB板兩側設置列信號處理電路，以消除傳統電荷傳輸方式下大規格、小間距讀出電路噪聲受長線寄生電容的影響。

技術領域

本發明涉及紅外探測器芯片應用技術領域，尤其涉及一種紅外焦平面探測器芯片的讀出電路。

背景技術

紅外探測器廣泛應用于監控、預警探測、目標探測跟蹤等領域，其主要是由紅外焦平面感知陣列和傳統紅外焦平面讀出電路組成。目前，紅外焦平面讀出電路規格已經由320×256、640×512規格逐漸發展到1280×1024等大規格，中心間距由30μm降低到10μm、7.5μm，由于讀出電路中心間距減小導致積分電容的減小，讀出電路規格增加導致像素陣列列線寄生電容進一步增加，采用傳統的電荷傳輸方式架構越來越不利于讀出電路噪聲的抑制。

發明內容

本發明實施例提供一種紅外焦平面探測器芯片的讀出電路，用以消除傳統電荷傳輸方式下大規格、小間距讀出電路噪聲受長線寄生電容的影響。

本發明實施例提出一種紅外焦平面探測器芯片的讀出電路，包括：

探測器芯片，具有呈陣列的像素單元，焊接在PCB板一側的指定區域，其中陣列的像素單元的行與列的比例為1:1.25；

時序控制電路，印制在所述PCB板上、與所述探測器芯片處于同一側，用以控制行譯碼電路以及列譯碼電路的譯碼時序；

行譯碼電路，印制在所述PCB板上、與所述探測器芯片處于同一側，用以選通所述紅外焦平面指定行的像素單元；

列譯碼電路，印制在所述PCB板的兩側，數量為四路，兩側的列譯碼電路基于所述探測器芯片對稱分布，分別與列信號處理電路連接，分別用于指定列信號處理電路的選通；

列信號處理電路，印制在所述PCB板的兩側，分為四組，其總數與所述紅外焦平面的列數相等，分別與對應的列譯碼電路連接，以在選通后，基于對應列的像素單元進行信號輸出；

偏置電路，印制在所述PCB板的兩側，數量為四路，分別用于為對應組的列信號處理電路提供電流、電壓偏置；

輸出放大器，焊接在PCB板的兩側，數量為4，以與列譯碼電路的數量匹配，分別設置于所述列信號處理電路的輸出端，用以對指定數量的列像素單元的列信號進行放大并輸出。

可選的，所述像素單元的電路結構包括：注入管MP1、注入管MN1；

所述注入管MP1、所述注入管MN1的漏極和源極并聯連接后，分別連接至探測器信號的輸入節點IN和積分節點VINT，注入管MP1的柵極連接至控制信號CKINT_P，注入管MN1的柵極連接至控制信號CKINT_N；

積分節點VINT通過控制開關SW2連接到VR參考電平；

控制開關SW1和積分電容C1串聯連接到積分節點VINT和節點VSSA之間；

積分節點VINT通過控制開關SW3連接到采樣節點VSH；

采樣節點VSH通過控制開關SW4和參考電壓VR連接；

積分電容C2連接在積分節點VINT和節點VSSA之間，采樣電容C3連接在采樣節點VSH和節點VSSA之間；