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Updated: Jul 24, 2025

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Published on: February 12, 2013
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基于自适应补偿和增强的超大阵列红外探测器的高线性和高速ROIC
Zhongjie Guo1, Bin Wang1, Suiyang Liu1
1Department of Electronic Engineering, Xi'an University of Technology, No. 5, Jinhua South Road, Xi'an 710054, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 8, 2023
概括
本研究引入了一种用于红外 (IR) 读取集成电路 (ROIC) 的新型读取方法,该方法显著提高了线性和速度. 该技术通过使用自适应偏移补偿和交流增强来提高性能,这对于先进的红外成像系统至关重要.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 光电学是指光电子产品.
- 集成电路设计 集成电路设计
背景情况:
- 大阵列红外 (IR) 读取集成电路 (ROIC) 面临着线性和率的限制.
- 像素源追随者 (SF) 可以在IR ROIC信号中引入非线性.
- 传统的读取方法难以满足高性能红外成像的需求.
研究的目的:
- 为大型阵列IRROIC开发高线性和高速读取方法.
- 在速度和准确性方面克服现有的读出电路的局限性.
- 通过先进的ROIC设计,提高红外成像系统的整体性能.
主要方法:
- 在像素内实施了一种高效的相关双采样 (CDS) 方法,以优化噪声特征.
- 利用交流电 (AC) 增强方法快速建立柱子总线信号.
- 在列总线终端使用自适应偏移补偿来缓解来自像素SF的非线性.
- 在使用55nm工艺制造的8192 × 8192 IR ROIC上验证了拟议的方法.
主要成果:
- 从2V到3.3V的输出摆动实现了显著的增加.
- 从4.3 Me-提升到6 Me-提高了井的全部容量.
- 从20μs缩短排列时间到2μs,改善率.
- 从96.9%的线性改进到一个特殊的99.98%的线性.
结论:
- 拟议的自适应偏移补偿和交流增强方法有效地解决了IR ROIC中的线性和速度限制.
- 开发的技术在关键性能指标上提供了实质性的改进,包括输出摆动,全井容量和线性.
- 这一进步对于下一代高分辨率和高速红外成像应用至关重要.

