[发明专利]一种应用于单光子探测器的淬灭和信号读取电路

权利要求书

1.一种应用于单光子探测器的淬灭和信号读取电路，所述的淬灭和信号读取电路的特征是：雪崩二极管(SPAD)的阴极分别与N型晶体管MRS的源极和N型晶体管M1的栅极相连，晶体管MRS的漏极接地，栅极施加一个周期性可控的周期电压；晶体管M1与N型晶体管MSL共源极，M1的漏极接地；晶体管MSL的漏极同公用输出信号线BL相连，栅极施加一个周期性的选择电压VSL；晶体管M2为P型MOSFET，栅极接地，源极接VDD，漏极接公用信号BL；公用信号线接入反相器的输入端。

2.根据权利要求1所述的淬灭和信号读取电路，其特征在于，雪崩二极管的阴极施加一个正电压VD，此电压比二极管PN结击穿电压高，使SPAD工作在盖革模式下。在N型晶体管MRS的栅极施加一个周期性可控的电压VRS，在低电平状态下，MRS处于关断状态，其相当于一个大电阻与SPAD，表现出一个被动淬灭电路。当一个光子入射进入到SPAD中，引发二极管PN结的雪崩现象，此时大电阻与SPAD相连的一端点位升高，将N型晶体管M1打开，此时选择读取晶体管MSL栅极施加一个高电平，则反相器输入端处于低电平状态，输出端输出一个高电平，表示SPAD探测到一个光子信号。之后MRS栅极电压VRS转入高电平状态，MRS导通，将SPAD的阳极直接接地，使SPAD两端电压差恢复到初始状态，以便进行下一个周期的探测。

3.根据权利要求1和2所述的应用与单光子探测器的淬灭和信号读取电路，其特征在于，施加于MRS和MSL的栅极电压周期性可调。