检索结果-南通市图书馆

红外与激光工程 2021年第6期50卷 121-131页

作者：章琪文梁清华郭慧君陈洪雷丁瑞军中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

碲镉汞雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,apd)探测器在主被动模式下能同时获取目标物体的强度信息和时间信息,实现实时的三维探测。高精度时间标定的测试方法是验证三维测距的基础。文中分析了盖革模式和线性模式的优缺点,针对一种... 详细信息

碲镉汞雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,apd)探测器在主被动模式下能同时获取目标物体的强度信息和时间信息,实现实时的三维探测。高精度时间标定的测试方法是验证三维测距的基础。文中分析了盖革模式和线性模式的优缺点,针对一种线性模式主被动HgCdTe apd探测器的读出电路结构进行了分析,并对TOF计算方法进行了研究,在此基础上搭建了一套高精度时间标定的测试平台,对系统和环境噪声进行了测试,得到噪声带来的时间抖动为179 ps。对测试仪器带来的固定时延进行了校准,对影响TOF精度的电压、电容、斜坡发生器的精度以及高精度电压源的精度等参数进行了理论分析,在77 K下完成了线性模式HgCdTe apd探测器的主、被动信息的测试。测试结果得到低温下电路线性度高达99.9%,饱和电荷容量为7 Me-,时间精度抖动的均方根为2.107 ns,证明该测试平台和方法能有效地评估探测器的性能,为红外精准探测提供了参考。

关键词：线性模式apd 主被动探测飞行渡越时间时间精度

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

LM-apd双模式读出电路像素单元设计

LM-APD双模式读出电路像素单元设计

引用

作者：毕加昊东南大学

学位级别：硕士

随着技术的逐渐成熟以及成本的不断降低,近年来红外探测技术已由军事领域逐渐扩展到广阔的民用领域转化。现代红外探测技术的核心是红外焦平面阵列,其具有成像速度快、抗干扰性好、体积小、探测距离远等优点。在红外焦平面阵列中,读出... 详细信息

随着技术的逐渐成熟以及成本的不断降低,近年来红外探测技术已由军事领域逐渐扩展到广阔的民用领域转化。现代红外探测技术的核心是红外焦平面阵列,其具有成像速度快、抗干扰性好、体积小、探测距离远等优点。在红外焦平面阵列中,读出电路决定了红外成像性能,是当前国内外研究的热点。近代以来,随着像元尺寸的减小,电路复杂程度的降低,读出电路的性能受限,像元尺寸的减小逐渐进入瓶颈,因此近年来人们的研究重点逐渐转移到如何在小像元面积下提高被动红外成像质量以及扩展单一功能的红外成像上。本文针对线性模式下的冷却型Hg Cd Te雪崩光电二极管（Avalanche Photodiode,apd）,完成了一种可用于红外3D成像的CTIA型双模式读出电路的像素单元设计,该电路以较小的像素面积实现了高线性度的光子强度检测和高精度的光子飞行时间检测。双模式读出电路采用电容感应型模拟前端,该类电路存在的主要问题是TOF（TOF,Time of Flight）探测模式下时间分辨率的误差与返回光强相关,导致不同返回光强下,系统的时间分辨率非线性误差较大,从而无法实现高精度TOF测量。本文根据探测器的模型和电路结构进行建模,分析了电路中的非理想特性,建立了TOF时间分辨率与电路性能参数之间的关系模型。根据模型的分析结果改进了电路的特性参数设计,并进行了仿真验证,实现了高精度TOF探测。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺在Cadence电子设计自动化（Electronics Design Automation,EDA）开发平台上完成像元面积为50×50μm的双模式红外焦平面ROIC电路及版图的设计,完成前仿真与后仿真验证。芯片基于tsmc 180nm mix工艺于2021年11月进行了工程批的流片,但是由于近年来流片代工厂产能紧张,导致芯片目前未能下线,因此无法完成芯片级的测试,只有仿真结果。读出电路工作温度为-196℃（77K）,电源电压5V,被动模式下可以检测的光生电流范围为20n A～65n A,前后仿真的线性度都达到了99%以上,满阱容量达到3.6Me-以上。主动模式下可以检测光生电流范围为3μA～12μA,前仿真时间分辨率为1.32ns,后仿真退化为2.06ns,经过算法修正时间分辨率可达1.87ns,可以满足TOF探测精度的指标要求。

关键词：线性模式apd CTIA 读出电路双模式高精度

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于HgCdTe-apd的32×32主被动成像读出电路

引用

微电子学 2022年第6期52卷 1001-1008页

作者：赵云龙陈洪雷丁瑞军中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210

设计了一款基于线性模式下HgCdTe-apd的主被动双模式读出电路。被动模式下通过积分电容进行光信号的强度测量,主动模式下利用两段式TDC进行光子飞行时间(ToF)的标记。TDC采用面阵共享的数字计数器进行粗计数,像元内置时间幅度转换电路(T... 详细信息

设计了一款基于线性模式下HgCdTe-apd的主被动双模式读出电路。被动模式下通过积分电容进行光信号的强度测量,主动模式下利用两段式TDC进行光子飞行时间(ToF)的标记。TDC采用面阵共享的数字计数器进行粗计数,像元内置时间幅度转换电路(TAC)进行精细测量,同时利用积分电容的切换修正时刻鉴别误差。焦平面阵列规模为32×32,工作温度为77 K,采用标准SMIC 0.18μm CMOS工艺进行电路设计及版图绘制。仿真验证结果显示,电路满阱容量约为7.5 Me^(-),在3.2μs的动态范围ToF分辨率小于0.5 ns,DNL和INL分别在-0.15 LSB~0.15 LSB和-0.2 LSB~0.2 LSB范围内。读出电路帧频为4.5 kHz,功耗小于180 mW。

关键词：线性模式apd 主被动探测光子飞行渡越时间时间精度

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

用于光电传感器的高性能CMOS跨阻放大器研究

用于光电传感器的高性能CMOS跨阻放大器研究

引用

作者：黄子轩西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着无人驾驶概念的兴起,消费市场对车载光学测距系统愈发重视。光学测距技术主要可以划分成传统的立体视觉以及激光主动探测。相较于立体视觉,激光主动探测技术在精度以及分辨率方面具有明显的优势。由于现今的激光技术和集成... 详细信息

近年来,随着无人驾驶概念的兴起,消费市场对车载光学测距系统愈发重视。光学测距技术主要可以划分成传统的立体视觉以及激光主动探测。相较于立体视觉,激光主动探测技术在精度以及分辨率方面具有明显的优势。由于现今的激光技术和集成电路技术的发展,无人驾驶领域、智能机器人以及消费电子等领域对高集成度的激光雷达的需求愈发强烈。模拟前端接收电路作为激光雷达芯片的重要模块,通常可以实现在接收单次激光的条件下获得与目标物体的距离信息。跨阻放大器电路作为模拟前端接收电路的重要电路单元,其带宽以及噪声等性能在整个激光雷达系统中具有重要的影响。为此,本文主要针对线性激光雷达模拟前端接收电路中的高性能跨阻放大器展开研究。首先,本文针对激光雷达系统的特性进行了分析,并且对激光雷达不同技术方案进行了说明,同时阐述了线性激光雷达系统的优劣势。其次,本文介绍分析了不同种类的跨阻放大器的性能指标以及其电路的关键技术。最后,本文提出了两款高性能跨阻放大器,进行了版图设计并完成了后仿真验证。本文提出了一款高带宽的差分输出跨阻放大器。电路主体结构采用调节式共源共栅跨阻放大器,可以有效隔离输入点雪崩光电二极管寄生电容对电路稳定性和带宽的影响。在输出缓冲级的设计中采用有源负反馈设计,可以有效提高电路带宽。芯片基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,并进行版图设计以及后仿真验证。-3-dB带宽约为1.122GHz,单端增益40dBΩ,差分输出对称性表现较为优秀,误差仅为1.1%。本文提出了一款八通道的跨阻放大器。电路采用一种多路径前馈补偿技术,能够有效降低片外雪崩光电二极管寄生电容对环路稳定性的影响并且提高电路带宽和相位裕度。输出级采用一种轨到轨的运算放大器,保证电路的输出摆幅并提高电路的驱动能力。此设计分两个增益段,有效提高整体电路的动态范围。芯片基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,并进行版图设计以及后仿真验证。高增益段跨阻增益为94dBΩ,八通道跨阻放大器在高增益段-3-dB带宽约为251.2MHz,输入参考噪声电流为2.56 pA/√Hz。

关键词：激光雷达跨阻放大器单端转差分线性模式apd 轨到轨运算放大器

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：