太赫茲探測器讀出集成電路的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、太赫茲探測器在諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用價值。太赫茲探測器已經(jīng)成為當(dāng)前科學(xué)研究的重要方向之一。太赫茲探測器讀出集成電路的設(shè)計(jì)作為關(guān)鍵技術(shù),引起了研究人員的普遍關(guān)注。
　　本論文立足于實(shí)驗(yàn)室的太赫茲探測器研究與發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)出一款陣列規(guī)模為80×60的太赫茲探測器焦平面陣列讀出集成電路。本論文采用整體分析、模塊化設(shè)計(jì)的方法,從而確定整體電路的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系。以下為本論文的主要內(nèi)容:
　　1、完成電路的整體分析,劃分各個功

2、能模塊,使各個模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。在整體電路中,數(shù)字電路作為整體電路的控制部分,主要功能是產(chǎn)生控制信號,控制陣列掃描、積分電路和采樣保持等電路的工作模式。模擬電路作為像素單元的信號處理部分,由80個讀出通道組成,每一個通道包含積分電路、采樣保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。讀出通道可以實(shí)現(xiàn)對像素產(chǎn)生的信號進(jìn)行高信噪比讀出和放大處理的功能。
　　2、完成數(shù)字電路中各個單元電路的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。在數(shù)字電路設(shè)計(jì)過程中,對行選通控制信號的

3、產(chǎn)生電路采用模塊化設(shè)計(jì),每一個模塊產(chǎn)生三路控制信號,將三路控制信號進(jìn)行特定的組合就可以實(shí)現(xiàn)一行像素單元的選通。三路控制信號的組合具有多樣性,因此可以產(chǎn)生多種不同的行選通模式。
　　3、完成模擬電路中各個單元電路的設(shè)計(jì),對像素單元產(chǎn)生的信號進(jìn)行處理。在模擬電路中采用單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器,提高電路的精度和速度。利用單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中比較器的輸出結(jié)果直接控制數(shù)字信號的寄存,無需再對計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過程進(jìn)行控制,達(dá)到簡化控制流程的目的。單斜率模