紅外焦平面讀出電路中采樣單元的研究.pdf

1、近年來隨著紅外成像系統(tǒng)在軍用與民用領(lǐng)域的擴(kuò)展，焦平面陣列朝大面積和高性能的方向發(fā)展，紅外信號(hào)的前置處理由其讀出電路中的采樣單元完成，因此采樣單元的性能直接決定了整個(gè)讀出電路芯片的性能，需要對(duì)其進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。 本文以紅外焦平面芯片為背景，重點(diǎn)對(duì)電容反饋跨阻放大器（CTIA）型和直接注入（DI）型兩種讀出電路采樣單元的注入效率進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)了能夠用于讀出電路的采樣單元核。論文對(duì)應(yīng)用廣泛的CTIA和DI采樣單元進(jìn)行了研究，分別根

2、據(jù)其小信號(hào)等效模型推導(dǎo)出了相應(yīng)的注入效率表達(dá)式，并對(duì)兩種采樣單元在亞閾值工作狀態(tài)下進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了注入效率在90％以上，功耗為0．6μW的CTIA采樣單元核和注入效率在80％以上，功耗為0．6μW的DI采樣單元核。 芯片采用CSMC0．5μm，雙多晶三鋁（2P3M）混合信號(hào)CMOS工藝，流片后在常溫下測試，發(fā)現(xiàn)了影響CTIA采樣單元注入效率的因素：積分時(shí)間、放大器增益與積分電容。測試結(jié)果表明CTIA型采樣單元注入效