基于035μM工艺的红外焦平面阵列CMOS读出电路设计

《基于035μM工艺的红外焦平面阵列CMOS读出电路设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Y1219529分类号密级幺盈重庆邮电大学硕士学位论文论文题目基于0．35pm工艺的红外焦平面阵列CMOS读出电路设计英文题目DesignofInfraredFocalPlaneArrayCMOSReadoutCircuitsBasedon0．35／JmProcess硕士研究生汪建平指导教师熊平研究员学科专业徽电子与固体电子学论文提交日期2007．05．18论文答辩日期2007，06．02论文评觑人刘必晨研究员周平教授答辩委员会主鹰碰垂玉如基￡2007年／_二日重庆邮电大学硕士论文摘要红外焦平面阵列在军事、医

2、疗、工业与科学等领域有着广泛的应用前景。一般来说，红外焦平面阵列主要由红外探测器和读出电路两部分组成。其工作原理是：焦平面上的红外探测器在接收到入射的红外辐射后，在红外辐射的入射位置上产生一个与入射红外辐射性能有关的局部电荷，通过扫描焦平面阵列的不同部位按顺序将电荷传送到读出器件中来读出这些电荷。读出电路的性能指标在很大程度上决定了红外焦平面阵列的性能。当前，读出电路主要有CCD和CMOS两种类型，cMOS读出电路因其低成本、低功耗等众多的优点而成为当今读出电路的主要发展方向。在充分了解国内外进展的基础上，并

3、借鉴其中一些先进的设计方法，本人利用cadenceIC5．0T具进行读出电路的设计与仿真，使用的工艺库为CHRT0．35Ⅳm双多晶硅三金属层P衬底N阱工艺。本设计的重点是积分电路和缓冲电路，积分电路采用cTIA结构，为降低复位噪声采用单路输出的CDS电路，考虑到像元的面积，将CI)S电路中的电容和积分电容合二为一，该电路结构在不降低电路性能的前提下节省了像元面积；缓冲电路采用源跟随器结构，其中输入管为耗尽型PMOS管可使电平位移接近于零，同时将的PMOS管衬底和源极相连可消除体效应。整个设计仿真出来的结果基本

4、达到了设计所要求的技术指标，不足之处是未能进行整个电路的后仿真，也未进行工艺投片。本设计的读出电路适用于常见的红外焦平面探测器阵列的信号读出。关键词：红外焦平面阵列，CMOS，CTIA，相关双采样，移位寄存器重庆邮电大学硕士论文AbstractInfrared-focal-plane—array(IRFPA)hasa稍derangeofmilitary，medical，industrialandscientificapplica虹ons．Ingeneral，IRFPA啪bedividedintotwomajo

5、rparts，namelydetectorarmyandreadoutcircuits．Itsworkprincipleissuchas：LocalchargedirectlyproportionedtoincidenceinfraredradiationwillproduceintheplaceofincidencelocationwheninfrareddetectorsontheFPAreceiptinfraredinformation,subsequently，thechargewillbereado

6、utthroughscanningFP丸Atmostextent,PerformanceofreadoutcircuitsdeterminesoperationofwholeIRFPA,wherehi曲resolutionandhighperformancereadoutcircuitsisrequired．Atpresent,readoutcifcuitsmainlyincludetwotypesofCCDandCMOS．andCMOSreadoutcirculmmarcbecomingdevelopmen

7、tdirectionbecauseofitslowercostandlowerpowerdissipation．Theauthorhasreadmanylatestcorrespondingmaterialsathomeandabroad,andhasgotageneralviewofthestateof瓜FPA．Intheprocessofcireultsdesignandsimulation,thesoiharetoolsofcadenceIC5．0areused,atthesametime，CHRTO。

8、35urn2P3MdualgatePbulkN-wellsmixedmodeprocessisapplied．ThekeytothedesignisintegrationcircuitsandbuffercimIlits．n圯structureofClrIAisadoptedincellofintegrationcircuits．Singlerouteoutpmcorrelated-double-s