[发明专利]可增大积分摆幅的红外焦平面接口电路

权利要求书

1.可增大积分摆幅的红外焦平面接口电路，其特征是，包括依次连接的：跨导放大器单元、积分放大单元、缓冲隔离单元、采样保持单元和缓冲输出单元，还包括电平转换单元、基准电流源单元和积分电容选择单元；

所述电平转换单元将数字控制电路生成的列选控制信号由5V电平转换成9V电平，从而控制二极管型焦平面阵列探测器的高压列选开关，每个高压列选开关一端接9V直流电平，另一端接阵列中一路串联的二极管；

所述基准电流源单元连接二极管型焦平面阵列，为其提供偏置电流，当列选开关导通时，9V直流电平使二极管型焦平面阵列正向导通，当探测器阵列接收红外辐射时，二极管探测温度发生变化，二极管的结电压发生变化，从而产生反应红外辐射温度的电压小信号；

所述跨导放大器单元连接在探测器输出信号端和积分放大单元的输入端之间，将探测器输出的电压小信号转换成电流小信号；

所述积分放大单元通过控制自身的开关的导通与断开而控制积分放大单元处于积分或复位状态，积分电容选择单元并联在积分放大单元上；

所述缓冲隔离单元用于隔离采样保持单元内部的开关对前级积分放大单元的噪声影响；

所述采样保持单元对积分放大单元的积分信号进行采样并保持，通过控制自身的开关的导通与断开而控制采样保持单元处于采样或保持状态；

所述缓冲输出单元作为接口电路的最后一级，用于提高输出级的带负载能力，并隔离探测器的行选开关对采样保持单元的噪声影响。

2.如权利要求1所述的可增大积分摆幅的红外焦平面接口电路，其特征是，所述积分放大单元包括：积分放大单元的输入端分别经过开关S1接基准电压Vref和经过开关S2接运算放大器AMP1反相输入端，运算放大器AMP1同相输入端接基准电压Vref，开关S3接在运算放大器AMP1输出端和反相输入端之间；所述积分电容选择单元包括多个并联的支路，每个支路为一个电容选择开关和一个积分电容的串联，通过控制电容选择开关而选择合适的电容，并联支路的一端经过开关S4连接初始积分电压Vclamp，同时经过开关S5连接运算放大器AMP1输出端，并联支路另一端连接运算放大器AMP1反相输入端，开关S1接时钟信号，开关S2接时钟信号Φ0，开关S3和S4接时钟信号Φ1，开关S5接时钟信号；积分放大单元的积分过程是一个反向积分过程，通过给积分电容一个较高或较低的初始积分电压值来增大积分放大单元的积分量程，从而可以提高系统的放大倍数。

3.如权利要求2所述的可增大积分摆幅的红外焦平面接口电路，其特征是，当Φ0=0，Φ1=1时，积分放大单元处于复位状态，此时积分放大单元的输出值为Vref，积分电容初始值为Vclamp；当Φ0=0，Φ1=0时，积分放大单元处于积分前的保持状态，此时积分放大单元的输出值为积分电容的右侧极板电压值；当Φ0=1，Φ1=0时，积分放大单元处于积分状态，积分放大单元的输出值开始从初始积分电压值Vclamp反向积分，直至积分时间结束。

4.如权利要求1所述的可增大积分摆幅的红外焦平面接口电路，其特征是，所述采样保持单元包括：运算放大器AMP3同相输入端经过开关S6连接缓冲隔离单元的输出，并经过电容Csh接地，运算放大器AMP3反相输入端与输出端相连；开关S6接时钟信号Φ2，Φ2=1时，采样保持单元处于采样状态；Φ2=0时，采样保持单元处于保持状态。

5.如权利要求1所述的可增大积分摆幅的红外焦平面接口电路，其特征是，所述缓冲隔离单元、缓冲输出单元均为运算放大器构成的电压跟随器。

6.如权利要求2，4，5所述的可增大积分摆幅的红外焦平面接口电路，其特征是，所采用的运算放大器均为折叠式共源共栅运算放大器。