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超高增益低噪声红外焦平面读出电路研究

景松,  杨波,  黄张成,  龚海梅,  高海军

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景松, 杨波, 黄张成, 龚海梅, 高海军. 超高增益低噪声红外焦平面读出电路研究[J]. 红外技术, 2019, 41(12): 1117-1123.
引用本文: 景松, 杨波, 黄张成, 龚海梅, 高海军. 超高增益低噪声红外焦平面读出电路研究[J]. 红外技术, 2019, 41(12): 1117-1123.
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JING Song, YANG Bo, HUANG Zhangcheng, GONG Haimei, GAO Haijun. Study on High-gain and Low Noise Infrared Focal Plane Readout Circuit[J]. Infrared Technology , 2019, 41(12): 1117-1123.
Citation: JING Song, YANG Bo, HUANG Zhangcheng, GONG Haimei, GAO Haijun. Study on High-gain and Low Noise Infrared Focal Plane Readout Circuit[J]. Infrared Technology , 2019, 41(12): 1117-1123.
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超高增益低噪声红外焦平面读出电路研究

  • 杭州电子科技大学研究生院,浙江 杭州 310000;中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083

  • 中国科学院上海技术物理研究所,上海,200083

  • 杭州电子科技大学研究生院,浙江 杭州,310000

  • 中国科学院上海技术物理研究所

基金项目: 浙江省自然科学基金重点项目(LZ17F010001)"面向生物细胞检测的 CMOS 毫米波电阻抗传感芯片的研究"
详细信息

  • 中图分类号: TN402

Study on High-gain and Low Noise Infrared Focal Plane Readout Circuit

    摘要
  • 摘要: 高增益探测对InGaAs焦平面探测器在微光夜视条件下成像有重要意义.设计了一款InGaAs焦平面用的高增益低噪声64×64元读出电路.读出电路输入级采用CTIA模式(电容负反馈放大),通过计算发现输入级运算放大器热噪声是主要噪声源,采用单端替代差分运放将输入级噪声降低26％.同时,研究积分电容和增益、满阱容量、噪声的关系,将积分电容降低到1 fF,实现了超高增益和低噪声探测.读出电路采用0.18?m工艺设计,像元中心距为30?m.经过PEX(寄生参数提取)参数提取,实际积分电容为0.94 fF,经过测试芯片整体功耗低至24.1 mW,电路噪声电子数为4.37e.
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