红外焦平面读出电路中采样单元的研究

《红外焦平面读出电路中采样单元的研究》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、摘要摘要近年来随着红外成像系统在军用与民用领域的扩展，焦平面阵列朝大面积和高性能的方向发展，红外信号的前置处理由其读出电路中的采样单元完成，因此采样单元的性能直接决定了整个读出电路芯片的性能，需要对其进行研究与设计。本文以红外焦平面芯片为背景，重点对电容反馈跨阻放大器(CⅡA)型和直接注入(DI)型两种读出电路采样单元的注入效率进行了研究，并设计了能够用于读出电路的采样单元核。论文对应用广泛的CTIA和DI采样单元进行了研究，分别根据其小信号等效模型推导出了相应的注入效率表达式，并对两种采样单元在亚阈值工作状态下进行了分析，在此基础上设计出了注入效率在9

2、0％以上，功耗为0．6ttW的CTIA采样单元核和注入效率在80％以上，功耗为0．6ttW的DI采样单元核。芯片采用CSMC0．51an，双多晶三铝(2P3M)混合信号CMOS工艺，流片后在常温下测试，发现了影响CTIA采样单元注入效率的因素：积分时间、放大器增益与积分电容。测试结果表明CTIA型采样单元注入效率在90％以上。关键词：红外焦平面阵列，读出电路，CTIA，DI，注入效率，采样单元AbstractInrecentyears，withthedevelopmentofin：删imagesysteminmilitaryandcivilfields，

3、theinfraredfocalplanearrays假删developstowardstobigscaleandhighperformance，thesamplingcellinreadoutintegratedcircuitOtOIOisp他-p∞∞ssingtheinfraredsi孕1alfromthedetector,SOthep盯formanceoftheROICchipisdirectlyaffectedbythesamplingcell，anditisnecessaryt0researchanddesigncarefully．Todesi

4、gnIRFPAROIC，theinjectionefficiencyofsamplingcellCapactiveTransimpedanceAmplifier(C11A)andDirectInjection(DOisreserached,andthesamplingcellcoresa∞designed．Then,theCTIAcellandDIcell。whicha∞appliedwildly,areresearched,andtheexpressionsofinjectionefficiencyarededucedfromeachofthesmal

5、lsignalmod吐theinjectionefficiencyisabove90％，thepowerdissipationis0．6ttW,theareais30pmx30ttmforCTIAcellandtheinjectionefficiencyisabove80％，thepowerdissipationis0．6ttW,theareais30¨mx30ttmforDIcellWCI'edesignedonthebasisofresultsintheconditionofsubthresholdvalue．Thecoreshavebeenfabr

6、icatedbyCSMC0．5岬2P3MmixedsignaltechnologyCMOSprocessingtechnique．Thefactors，includeintegraltime，gainofamplifierandintegralcapacitance，whichaffectthei内e池efficiencyofCTIAcellalefoundaftertape-out．ThetestdataindicatesthattheinjectionefficiencyofCTIAisabove90％．Keywords：FlAROIC，C11～DI

7、，injectionefficiency,samplingcellⅡ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：噍掣!墨：2东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印

8、、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密