[发明专利]具有内部校准电路的硅光电倍增管

权利要求书

1.一种硅光电倍增管阵列，包括：

多个微单元，每个微单元响应于入射辐射提供脉冲输出，每个微单元包括电路和单触发脉冲电路，所述单触发脉冲电路配置成产生所述脉冲输出，并且所述电路配置成启用和禁用所述脉冲输出；

其中所述多个微单元中的每个微单元还包括单元禁用开关和自测试电路；并且

其中当所述单元禁用开关处于第一状态下时，所述脉冲输出被禁用。

2.根据权利要求1所述的硅光电倍增管阵列，包括：

行计数器，所述行计数器连接到所述多个微单元中的预定行，并且配置成计数所述预定行的每个微单元的闩锁信号输出；

像素控制器，所述像素控制器连接到所述行计数器，所述像素控制器配置成向所述多个微单元中的每个微单元的控制逻辑电路提供信号；并且

所述行计数器向所述像素控制器提供暗计数高指示信号。

3.根据权利要求2所述的硅光电倍增管阵列，所述像素控制器配置成监控所述暗计数高指示信号，并且如果所述暗计数高指示低于所抑制微单元的预定阈值，则向所述多个微单元提供抑制信号。

4.根据权利要求3所述的硅光电倍增管阵列，所述像素控制器配置成在所述暗计数高指示高于所抑制微单元的预定数量时，去除所述抑制信号。

5.根据权利要求2所述的硅光电倍增管阵列，所述控制逻辑电路向其对应微单元的部件提供配置单元信号。

6.根据权利要求5所述的硅光电倍增管阵列，所述配置单元信号可操作地促使所述对应微单元的比较器阈值电压参考值的变化。

7.根据权利要求2所述的硅光电倍增管阵列，所述多个微单元中的每个微单元包括：

雪崩光电二极管，所述雪崩光电二极管具有阳极端子和阴极端子；

第一运算放大器，所述第一运算放大器具有输出端子、与所述阴极端子电气通信的第一输入端子以及连接到参考电压电平的第二输入端子；

第二运算放大器，所述第二运算放大器具有与所述第一运算放大器输出电气通信的输入，所述第二运算放大器具有连接到阈值电压的另一个输入，以及与所述单触发脉冲电路电气通信的输出；以及

闩锁电路，所述闩锁电路与所述第二运算放大器输出电连接。

8.根据权利要求7所述的硅光电倍增管阵列，所述第一运算放大器配置成电流感测放大器。

9.根据权利要求7所述的硅光电倍增管阵列，包括抑制电路，所述抑制电路与所述阴极端子串联。

10.根据权利要求1所述的硅光电倍增管阵列，包括像素求和器，所述像素求和器连接到所述多个微单元中的每个微单元的所述脉冲输出。

11.根据权利要求7所述的硅光电倍增管阵列，包括所述自测试电路，所述自测试电路配置成响应于自测试操作提供闩锁信号。

12.根据权利要求11所述的硅光电倍增管阵列，所述控制逻辑电路配置成基于像素控制器信号和所述闩锁电路提供的信号向所述单元禁用开关提供控制信号，所述控制信号使所述单元禁用开关在两个状态之间切换。

13.一种用于硅光电倍增管阵列中的对应微单元的自测试校准方法，所述硅光电倍增管阵列包括多个微单元，所述方法包括：

从像素控制器向所述多个微单元提供测试启用信号，以将所述多个微单元中的每个微单元置于自测试模式下；

集成对应微单元内的雪崩光电二极管在预定时间段所产生的暗电流；

将对应微单元的所集成暗电流与预定阈值水平进行比较；以及

如果对应微单元的所集成暗电流高于所述预定阈值水平，则向所述像素控制器提供暗电流高信号。

14.根据权利要求13所述的方法，包括通过配置成电荷感测放大器的运算放大器，执行所述暗电流集成。