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第三代红外焦*面探测器读出电路_论文

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第3 7 卷 第 2期  2 0 1 5年 2月  红 外 技 术  I n ra f r e d   Te c h n o l o g y   、, 01 . 3 7   N O. 2   Fe b . 2 0 l 5   < 综述与评论 >   第 三 代 红 外 焦 *面 探 测 器读 出 电路  白丕绩 ,姚 立斌  ( 昆 明物 理 研 究所 , 云 南 昆 明 6 5 0 2 2 3 )   摘要:对红外探 测器不断增长和提高的需求催生 了第三代红外焦*面探测器技术。根据第三代红外探测   器 的概念 ,像素达到百万级,热灵敏度 N E T D达到 1   m K量级是第三代制冷型高性能红外焦*面探测器  的基本特征 。计算结果表明读 出电路需要达到 1 0 0 0   Me 一 以上的电荷处理能力和 1 0 0   d B左右 的动态范围   ( D v n a m i c R a n g e ) 才 能满足上述第三代红外焦*面探测器需求。 提 出在像素内进行数字积分技术,以期   突破传 统模拟读 出电路的电荷存储量和动态范围瓶颈限制,使高空间分辨率、高温度分辨率及高帧频的   第 三代 高性 能制 冷型 红外 焦* 面探 测器 得 到实 现 。   关键词:第三代红外焦*面探测器;高温度分辨率;高动态范围;数字积分技术;像素级 A D C 数字读   出 电路  中图分 类号 :T N2 1 5   文献 标识 码 :A   文章 编号 : 1 0 0 1 . 8 8 9 1 ( 2 0 1 5 ) 0 2 — 0 0 8 9 - 0 8   Re a d   O ut   I n t e gr a t e d   Ci r c ui t   f o r   Thi r d— Ge ne r a t i o n   I n f r a r e d   Foc a l   Pl a ne   De t e c t o r   B AI   P i _ j i ,Y AO   L i - b i n   ( K u n mi n g   I n s t i t u t e   o f P h y s i c s , K u n mi n g   6 5 0 2 2 3 , C h i n a )   Abs t r a c t : The   e v e r   i n c r e a s i n g   de ma n d   of   t h e r ma l   i ma g i n g   s ys t e m  c a l l s   t he   t h i r d   g e ne r a t i o n   i nf r a r e d   f oc a l   p l a n e   a r r a y( I RF P A) . T h e   b a s i c   p a r a me t e r s   o f   t h e   t h i r d   g e n e r a t i o n   h i g h - p e r f o m a r n c e   c o o l e d   I RF P A  i s   mi l l i o n— p i xe l  a r r a y  a n d  a r o un d  l mK  NETD.The  t h i r d — ge ne r a t i o n  I RFP A  r e qu i r e s  hi g h  p e r f o r ma nc e   r e a d o u t   i n t e g r a t e d   c i r c u i t( ROI C) . I f   t h e   ROI C  c a n ’ t   h a n d l e   1   0 0 0   Me   c h a r g e   c a p a c i t y   a n d   a b o u t   1   0 0   d B   d yn a mi c   r a n g e, i t   wi l l   no t   me e t   t he   de ma n d   o f   t h e   t hi r d   ge n e r a t i o n   I RFP A. The   i n— pi xe l   d i gi t a l   i nt e g r a t i o n   t e c h n ol o g y  i s  i n t r o d uc e d   t o   br e a k   t he  b a ri e r s  of   t he  c h a r ge  s t o r a g e  c a pa c i t y  a n d  d y na mi c  r a n ge  o f   t r a d i t i o na l   a n a l o g   ROI C.W i t h   t he   d i gi t a l   i n t e g r a t i o n   t e c h ni q u e .t he   t h i r d - ge ne r a t i o n  c o o l e d   I RFP A  c a n   be   i mp l e me n t e d   wi t h   h i g h   s pa t i a l   r e s o l u t i o n, h i g h   t e mp e r a t u r e   de ini f t i o n   a nd   hi g h   la f me   r a t e .   Ke y   wor ds : t h i r d — g e ne r a t i o n   i nf r a r e d



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