基于QWIP紅外焦平面陣列DI讀出電路的研究與實現(xiàn).pdf

1、當今的紅外焦平面技術已發(fā)展成為集紅外材料、光學、制冷、硅微機械加工和微電子于一體的高科技綜合技術,它對國防建設有著非常重要的意義,在工業(yè)和民用領域也有著極其廣泛的市場前景。紅外焦平面陣列主要由紅外探測器陣列和讀出電路陣列兩部分組成。CMOS讀出電路是讀出電路發(fā)展的主流方向,也是紅外焦平面陣列的關鍵技術之一,它的性能優(yōu)劣直接影響到紅外焦平面陣列,甚至整個紅外系統(tǒng)的性能。我國于上世紀九十年代才涉足此技術,目前仍處于預研階段,其水平較西方發(fā)達

2、國家尚有不小差距。發(fā)展我國自己的紅外焦平面陣列技術已成為當務之急。 針對以上問題,在充分了解國內外的最新研究現(xiàn)狀后,本課題決定設計出一種基于QWIP的紅外焦平面陣列讀出電路,以求能夠滿足QWIP陣列的特點要求。在電路的設計中首先分析了現(xiàn)有的多種紅外焦平面陣列CMOS讀出電路方案,并對其中的幾種方案進行了細致的分析和對比,如DI結構與BDI結構的對比,并指出了現(xiàn)有技術的優(yōu)點和不足之處。然后在對目前的紅外焦平面CMOS讀出電路技術的

3、詳細分析的基礎上,針對現(xiàn)有技術的缺陷,結合模擬和數(shù)字電子技術、光電子技術、微電子技術、計算機技術等多學科交叉知識,創(chuàng)新性地改進了直接注入方式(DI)的紅外焦平面CMOS讀出電路技術。 本文首先對幾種典型的CMOS讀出電路方式進行了比較,之后針對本文采用的DI注入方式的讀出電路進行了詳細的理論分析和實驗仿真。該讀出電路具有穩(wěn)定的偏置電壓,較好的暗電流抑制和噪聲抑制功能。對以后的電路設計提供了一個很好的參考。 本文主要是通過