基于分时共享方案的640×512红外读出电路设计

大规模、高集成度的红外焦平面器件是实现高空间分辨率红外成像的核心。针对高集成度的红外焦平面技术发展，文中设计了一款15 m中心距640512的红外焦平面读出电路。为提升器件信噪比和积分时间，提出了一种22四个像元分时复用积分电容共享技术方案，单元采用直接注入（DI）结构作为输入级，使得读出电路最大电荷容量可达20 Me-/像元。电路有两档电荷容量可选，可满足不同光电流信号的读出要求。为了减小噪声的注入及提高缓冲器偏置电流的精度，为信号传输链路设计了相应的偏置电路。电路仿真结果表明，电路帧频108 Hz，功耗低于110 mW，线性度可高达99.99%。电路采用了CSMC 0.18 m 1P4M 3.3 V工艺加工流片，常温测试结果显示电路工作电流正常，偏置开关可控，功能正常。