一种红外焦平面读出电路的输出电路制造技术

技术编号:33466860 阅读:18 留言:0更新日期:2022-05-19 00:45
本发明专利技术公开了一种红外焦平面读出电路的输出电路,包括动态电流补偿模块;所述动态电流补偿模块用于在采样时进行动态电流补偿,以消除读出电路输出级晶体管漏端寄生电容在列选阶段变化所带来的误差。本发明专利技术针对传统读出电路输出级在列选期间,由于输入晶体管漏端电压变化,导致采样电压发生变化而引入误差,提出动态电流补偿结构。在列选期间,通过提供动态电流补偿,消除了输出电压值与实际采样电压值之间的误差,提高了红外焦平面读出电路的精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种红外焦平面读出电路的输出电路


[0001]本专利技术属于红外探测
,具体涉及一种红外焦平面读出电路的输出电路。

技术介绍

[0002]红外探测常用于安防监控、医疗成像、军事、汽车等应用场景,随着信息技术的发展,对红外探测器的成像质量提出了更高的要求。
[0003]读出电路数据输出通常用一个单位增益缓冲器进行数据输出,在阵列规模增大及帧频提高的发展趋势下,为节省功耗,读出电路输出缓冲器通常分为输入级和输出级,其中输入级放置于列通道内,输出级则放置于列通道外,所有列共用一个或少数几个输出级,如图1所示。
[0004]每个列通道内的输入级将通过列选信号Muxsel<n>控制,与输出级相连构成运算放大器,因此只有当列选信号有效时,输入级才与输出级相接。
[0005]输入级的inp端与列通道内的采样保持电路相接,采样保持电路将信号电压采样并保持在采样电容内,当列选信号有效时,通过输出级传输出去完成数据输出。在列选开关开启时,输入晶体管的漏端电压值发生改变,导致输入晶体管栅端寄生电容变化,导致最终的输出结果与采样结果不一致,从而影响了读出电路输出数据的准确性。本专利技术提出一种动态补偿电路对这种情况进行补偿,在采样时加入动态电流进行补偿,很好的消除了由于输入级晶体管漏端电压在列选阶段变化所带来的误差。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术受输入级晶体管漏端电压在列选阶段变化从而影响读出电路输出数据的准确性的问题,本专利技术提供了一种红外焦平面读出电路的输出电路。本专利技术通过设置一种动态补偿电路进行补偿,在采样时加入动态电流进行补偿,很好的消除了由于输入级晶体管漏端电压在列选阶段变化带来的误差。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现:
[0008]一种红外焦平面读出电路的输出电路,包括动态电流补偿模块;
[0009]所述动态电流补偿模块用于在采样时进行动态电流补偿,以消除读出电路输出级晶体管漏端寄生电容在列选阶段变化所带来的误差。
[0010]优选的,本专利技术的输出电路还包括采样保持电路、列级通道输入级和芯片级输出级;
[0011]所述采样保持电路用于进行信号电压采样并保持在采样电容内;
[0012]所述列级通道输入级和芯片级输出级在列选阶段共同构成单位增益缓冲器,输出原始采样电压。
[0013]优选的,本专利技术的采样保持电路包括第一采样开关、第二采样开关和第一采样电容;
[0014]所述第一采样开关由采样信号控制,所述第二采样开关由读出信号控制;
[0015]所述第一采样电容用于在所述第一采样开关开启、第二采样开关关闭时,对输入的采样信号进行采样,并在所述第一采样开关关闭后保持所采样的电压值。
[0016]优选的,本专利技术的列级通道输入级包括第一输入晶体管、第二输入晶体管、第三输入晶体管、第一开关和第二开关;
[0017]所述第一输入晶体管的漏端通过所述第二开关控制与Vxx1端相接;
[0018]所述第二输入晶体管的漏端通过所述第一开关控制与Vxx2端相接;
[0019]所述第一开关和第二开关均由列选信号muxsel<n>控制;
[0020]所述列级通道输入级在列选信号有效时,与所述芯片级输出级共同构成单位增益缓冲器,所述芯片级输出级的输出端口Vout输出电压值与所述第二输入晶体管的栅端电压相等;
[0021]所述第一输入晶体管的栅端接所述采样保持电路的采样电容正极板和所述动态电流补偿模块的输出端;
[0022]所述第一输入晶体管和第二输入晶体管的源端均与所述第三输入晶体管的漏端连接,所述第三输入晶体管的源端接地。
[0023]优选的,本专利技术的动态电流补偿模块的第一输入端与所述采样保持电路的第一采样电容正极板连接,所述动态电流补偿模块的第二输入端与所述列级通道输入级的第一输入晶体管的栅端连接,所述动态电流补偿模块的输出端与所述列级通道输入级的第一输入晶体管的栅端连接。
[0024]优选的,本专利技术的动态电流补偿模块包括第一晶体管、第二晶体管、钟控比较器和第二采样电容;
[0025]所述钟控比较器的正输入端通过第五开关与所述第二输入端相接;所述钟控比较器的负输入端通过第四开关接所述第二采样电容一端,所述第二采样电容的另一端接地;所述钟控比较器的负输入端通过第四开关、第三开关控制与所述第一输入端相接;所述钟控比较器的输出端与所述第一晶体管的栅端连接,所述第一晶体管的漏端通过第六开关控制与所述输出端相接,所述第一晶体管的源端与所述第二晶体管的漏端连接,所述第二晶体管的源端接地,所述第二晶体管的栅端接一固定电压。
[0026]优选的,本专利技术的第一晶体管作为开关使用,所述第一晶体管在其栅端为高电平时导通,在其栅端为低电平时关断。
[0027]优选的,本专利技术的第二晶体管作为电流源,所述第二晶体管可通过栅端电压控制其漏源电流大小,以进行动态电流补偿。
[0028]优选的,本专利技术的钟控比较器由列选信号muxsel<n>控制,所述钟控比较器在列选信号有效时进行比较;
[0029]所述钟控比较器的输出结果控制所述第一晶体管的导通与否。
[0030]优选的,本专利技术的第三开关由采样信号控制;
[0031]所述第四开关、第五开关和第六开关由列选信号muxsel<n>控制。
[0032]本专利技术具有如下的优点和有益效果:
[0033]本专利技术针对传统读出电路输出级在列选期间,由于输入晶体管漏端电压变化,导致采样电压发生变化而引入误差,提出动态电流补偿结构。在列选期间,通过提供动态电流补偿,消除了输出电压值与实际采样电压值之间的误差,提高了红外焦平面读出电路的精
度。
[0034]同时,本专利技术的动态电流补偿结构仅在列选阶段开启,消耗的功耗较小,不会为系统的功耗增加负担。
附图说明
[0035]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中:
[0036]图1为传统读出电路输出级电路原理图。
[0037]图2为本专利技术实施例的读出电路原理图。
[0038]图3为本专利技术实施例的动态电流补偿模块原理图。
[0039]图4为本专利技术实施例的开关时序图。
[0040]附图中标记及对应的零部件名称:
[0041]10

采样保持电路,101

第一采样开关,102

第二采样开关,103

第一采样电容,20

列级通道输入级,201

第一输入晶体管,202

第二输入晶体管,203

第三输入晶体管,204

第一开关,205

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外焦平面读出电路的输出电路,其特征在于,包括动态电流补偿模块(30);所述动态电流补偿模块(30)用于在采样时进行动态电流补偿,以消除读出电路输出级晶体管漏端寄生电容在列选阶段变化所带来的误差。2.根据权利要求1所述的一种红外焦平面读出电路的输出电路,其特征在于,还包括采样保持电路(10)、列级通道输入级(20)和芯片级输出级(40);所述采样保持电路(10)用于进行信号电压采样并保持在采样电容内;所述列级通道输入级(20)和芯片级输出级(40)在列选阶段共同构成单位增益缓冲器,输出原始采样电压。3.根据权利要求2所述的一种红外焦平面读出电路的输出电路,其特征在于,所述采样保持电路(10)包括第一采样开关(101)、第二采样开关(101)和第一采样电容(103);所述第一采样开关(101)由采样信号控制,所述第二采样开关(101)由读出信号控制;所述第一采样电容(103)用于在所述第一采样开关(101)开启、第二采样开关(102)关闭时,对输入的采样信号进行采样,并在所述第一采样开关(101)关闭后保持所采样的电压值。4.根据权利要求2所述的一种红外焦平面读出电路的输出电路,其特征在于,所述列级通道输入级(20)包括第一输入晶体管(201)、第二输入晶体管(202)、第三输入晶体管(203)、第一开关(204)和第二开关(205);所述第一输入晶体管(201)的漏端通过所述第二开关(205)控制与Vxx1端相接;所述第二输入晶体管(202)的漏端通过所述第一开关(204)控制与Vxx2端相接;所述第一开关(204)和第二开关(205)均由列选信号muxsel<n>控制;所述列级通道输入级(20)在列选信号有效时,与所述芯片级输出级(40)共同构成单位增益缓冲器,所述芯片级输出级(40)的输出端口Vout输出电压值与所述第二输入晶体管(202)的栅端电压相等;所述第一输入晶体管(201)的栅端接所述采样保持电路(10)的采样电容正极板和所述动态电流补偿模块(30)的输出端;所述第一输入晶体管(201)和第二输入晶体管(202)的源端均与所述第三输入晶体管(203)的漏端连接,所述第三输入晶体管(203)的源端接地。5.根据权利要求4所述的一种红外焦平面读出电路的输出电路,其特征在于,所述动态电流补偿模块(30)...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕坚李林洋刘佳灿阙隆成周云刘俊
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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