激光红外主被动像素读出电路设计

作     者：叶茂 冯书涵 赵毅强 郑肖肖 李尧 Ye Mao;Feng Shuhan;Zhao Yiqiang;Zheng Xiaoxiao;Li Yao

作者机构：天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年第61卷第15期

页      面：315-322页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：“慧眼行动”成果应用转化项目(62402210207) 

主　　题：激光红外 主被动探测 像素电路 直流电流消除 脉冲宽度调制 

摘      要：提出一种面向激光红外主被动探测的像素电路设计,其中像元中心距为30μm。所设计电路中引入了直流电流(DC)消除反馈回路,提高了激光探测灵敏度,并结合脉冲宽度调制技术,实现了红外成像动态范围扩展。电路采用互补金属氧化物半导体(CMOS)180 nm工艺进行设计与验证,在激光探测模式下,可消除DC大小高达5.3μA,并且能实现0.5μA的幅值灵敏度和2.3 ns的脉冲宽度灵敏度;在红外成像模式下,传统高增益和低增益工作模式的动态范围分别为65.3 dB、69.1 dB,脉冲宽度调制技术可将动态范围扩展60 dB。