[发明专利]一种像元电路及其行选方法、行选逻辑电路

说明书

本发明公开一种像元电路及其行选方法、行选逻辑电路，涉及非制冷红外焦平面阵列技术领域。其中，像元电路包含M列由N+1行的像元单元组成的像元阵列，任意一列中每行的像元单元都包括一个电阻及与电阻串连的至少一个开关；其中，M、N均为自然数且M≥1，N≥0；同一列中所有电阻均串联连接形成一个电阻串；同一列奇数行的像元单元中的电阻的第二端与第二电位之间连接第二开关；同一列偶数行的像元单元中的电阻的第二端与第一电位之间连接第一开关；同一列中每行的像元单元中的电阻在行选通电信号控制的开关的选择下，与第一电压和/或第二电压连接；采用本发明公开的电路，开关数量减半，不仅节省了电路面积而且还减小了寄生电容负载。

技术领域

本发明涉及非制冷红外焦平面阵列技术领域，具体涉及一种像元电路及其行选方法、行选逻辑电路。

背景技术

近年来，随着传感器工艺的发展及读出电路技术的进步，在保持较好的噪声性能的前提下，实现较小的热响应时间常数及较高的帧频逐渐成为可能。在轨道交通、车载等应用场景中，高帧频的成像针对高速运动的目标物体，可以获得更加丰富的动态信息。

那读出电路的帧频与哪些因素有关呢？假设有一个M列×N行个像素的红外图像传感器且以行扫描的方式进行读出，则一共有M列读出电路，M列读出电路在每一个行周期内对该行的所有M列电路进行读出，一共进行N个行周期完成1帧完整画面的读出，那么完成一帧完整画面读出所需要的时间就是N*行周期时间，最终得到读出电路的帧频的公式为frame＝1/N*行周期时间；则决定读出电路帧频的因素为N*行周期时间；进一步地，读出电路中的噪声、开关数量、寄生电容、切换速度等都会影响行周期时间。

如图1所示，展示了传统像元电路中一列像元阵列的连接方式示意图及对应的时序图；每行的像元单元都包括一个电阻及与电阻串连的两个开关，与电阻串连的两个开关相同且受同一个行选通电信号驱动；在逐行扫描的读出模式下，不同行的像元电阻在行选通电信号控制的开关的选择下，连接到偏压VDET及读出电压VROIC之间；但是传统非制冷红外图像传感器的像元电路中的开关较多；开关越多，由开关引入的寄生电容负载越大，电路所需要的建立稳定的时间就越长，严重浪费了读出完整画面所需要的时间，导致电路的噪声性能变差，严重影响了读出电路的帧频。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种像元电路及其行选方法、行选逻辑电路。

本申请实施例的第一方面提供了一种像元电路，包括：

包含M列由N+1行的像元单元组成的像元阵列，任意一列中每行的像元单元都包括一个电阻及与所述电阻串连的一个开关；其中，M、N均为自然数且M≥1，N≥0；

同一列中所有电阻均串联连接形成一个电阻串；

同一列奇数行的像元单元中的电阻的第二端与第二电位之间连接第二开关；同一列偶数行的像元单元中的电阻的第二端与第一电位之间连接第一开关；

同一列中每行的像元单元中的电阻在行选通电信号控制的开关的选择下，与所述第一电压和/或所述第二电压连接。

在一些实施例中，所述同一列中每行的像元单元中的电阻在行选通电信号控制的开关的选择下，与所述第一电压和/或所述第二电压连接具体包括：接收与一列中像元单元数量相同的一系列的所述行选通电信号；所述行选通电信号分别驱动各行的像元单元中的开关；当所述开关在所述行选通电信号的驱动下闭合，与所述第一电压和/或所述第二电压连接；同一列中与任意一电阻相连的两个开关受同一时序的所述行选通电信号的驱动。

在一些实施例中，所述行选通电信号分别驱动各行像元单元中的开关具体包括：所述行选通电信号按照奇偶行的划分分别驱动各奇/偶数行像元单元中的开关。

本申请实施例的第二方面提供了一种像元电路的行选方法，包括：