[实用新型]红外读出电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及微电子及电子技术领域，尤其涉及一种红外读出电路。

背景技术

目前，现有的红外读出电路如图1所示，该电路的工作原理是热敏电阻R2'吸收红外能量，于是产生了热量从而热敏电阻R2'的温度发生改变，温度的改变导致热敏电阻R2'的阻值改变，R2'阻值的改变导致流经它的电流发生改变。这个电流的改变量通过开关s2'流入CTIA（Capacitive Transimpedance Amplifer，电容跨阻放大器）的跨接电容c1'以进行积分放大（此时开关s1'为断开，但积分开始之前s1'为闭合，这样可以设置CTIA的输入输出节点电压）。这样，CTIA的输出电压vout'就反映了电流的大小，从而反映了该电路吸收的红外能量的情况。具体地，图1所示的红外读出电路是由R2'（R2'为为活动的或敏感的测辐射热仪Active Bolometer）和R1'（R1'为不敏感的测辐射热仪Blind Bolometer）以串联的方式来进行直流电流的补偿，由于不希望进行偏置作用的直流电流流入CTIA，于是R1'流过的直流电流要与R2'流过的直流电流一样，这样就可以避免R2'的直流偏置电流流入CTIA中。

但是，这种补偿方式的缺陷是：（1）由于NMOS（Negative channel-Metal-Oxide-Semic onductor，N型金属氧化物半导体）偏置管的体电位不能和源极相连接（此处NMOS偏置管的体电位就是衬底的电位），且由于衬偏效应，NMOS偏置管的阈值电压会明显变大（阈值电压为MOS（Metal-Oxide-Semiconductor，金属氧化物半导体）管的开启电压，图1中没有标示出来），当测辐射热仪Bolometer的电阻值比较大时（如2M欧姆），不利于NMOS偏置管导通；（2）由于图1所示的红外读出电路中存在NMOS偏置管和PMOS偏置管（Positive channel-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金属氧化物半导体），需要设计两个专门优化的D AC（Digital to Analog Converter，数字模拟转换器）以分别对NMOS偏置管和PMOS偏置管进行最优化的偏置，增加了设计时间和设计难度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种红外读出电路。该红外读出电路消除了由于NMOS管的衬偏效应导致的阀值电压变大的弊端，同时不需再对NMOS管进行DAC的优化偏置，降低了设计难度和设计时间。

为了实现上述目的，本实用新型实施例的红外读出电路，包括：第一感应电阻和第二感应电阻，所述第一感应电阻和第二感应电阻的一端分别与电源相连；第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的栅极与所述红外读出电路的第一输入端相连，所述第二开关管的栅极与所述红外读出电路的第二输入端相连，所述第一开关管的源极与所述第一感应电阻的另一端相连，所述第二开关管的源极与所述第二感应电阻的另一端相连；电流镜电路，所述电流镜电路的输入端与所述第一开关管的漏极相连，所述电流镜电路的输出端与所述第二开关管的漏极相连；以及电容跨阻放大器，所述电容跨阻放大器的反相输入端与所述第二开关管的漏极相连。

另外，根据本实用新型的红外读出电路还具有如下附加技术特征：

所述电流镜电路包括：第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的漏极与所述第一开关管的漏极相连，所述第三开关管的源极接地，所述第四开关管的漏极与所述第二开关管的漏极相连，所述第四开关管的源极接地，所述第三开关管的栅极与所述第四开关管的栅极相连。

所述第一输入端和第二输入端为数字模拟转换器DAC（Digital to analog converter）。

所述红外读出电路还包括：第一开关，所述第一开关的一端与所述第二开关管的漏极相连，所述第一开关的另一端与所述电容跨阻放大器的反相输入端相连。

所述电容跨阻放大器的同相输入端与参考电压源相连。

所述第一开关管和第二开关管为P型MOS管。

所述第三开关管和第四开关管为N型MOS管。

所述电流镜电路还包括：第五开关管和第六开关管，所述第五开关管的漏极与所述第三开关管的源极相连，所述第五开关管的源极接地，所述第六开关管的漏极与所述第四开关管的源极相连，所述第六开关管的源极接地，所述第五开关管的栅极与所述第六开关管的栅极相连，其中，所述第五开关管和第六开关管为N型MOS管。这样可尽可能的实现完美镜像，提高精确度。