[实用新型]焦平面红外传感器

说明书

本申请涉及一种焦平面红外传感器，包括：运算放大器模块，其正输入端接收一第一电压参考信号；盲元电路，包括若干盲元电阻，所述盲元电路根据所述运算放大器模块的偏置产生暗场电流；敏感元电路，包括若干敏感元电阻，所述敏感元电路根据所述运算放大器模块的偏置产生热电流；减法电路，其输入端与所述盲元电路的输出端相连，其输出端与所述敏感元电路的输出端相连，用于将所述暗场电流与所述热电流做减法以产生电流差，所述电流差表示红外辐照在敏感元电阻上产生的电流变化；以及积分电路，与所述减法电路的输出端相连，用于在积分周期对所述电流差进行积分。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种焦平面红外传感器。

背景技术

红外焦平面红外传感器探测器是热成像系统的核心部件，是探测、识别和分析物体红外信息的关键，在军事、工业、交通、安防监控、气象、医学等各行业具有广泛的应用。红外焦平面红外传感器探测器可分为制冷型红外焦平面红外传感器探测器和非制冷红外焦平面红外传感器探测器。制冷型红外焦平面红外传感器探测器的优势在于灵敏度高，能够分辨更细微的温度差别，探测距离较远，主要应用于高端军事装备。非制冷红外焦平面红外传感器阵列探测器可在常温下工作，无需制冷设备，并具有质量轻、体积小、寿命长、成本低、功耗小、启动快及稳定性好等优点，满足了民用红外系统和部分军事红外系统对长波红外探测器的迫切需要，因而使这项技术得到了快速的发展和广泛的应用。

非制冷红外焦平面红外传感器探测器主要是以微机电技术(MEMS)制备的热传感器为基础，大致可分为热电堆/热电偶、热释电、光机械、微测辐射热计等几种类型，其中微测辐射热计的技术发展非常迅猛，所占市场份额也最大。基于微测辐射热计的非制冷红外探测器的核心为 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体) 读出电路及MEMS(Microelectro Mechanical Systems，微机电系统)传感器。其中CMOS读出电路完成的是信号的放大及读出操作，读出电路是非致冷红外焦平面红外传感器阵列(IRFPA)的关键部件之一，以对红外探测器感应的微弱信号进行预处理(如积分、放大、滤波、采样/保持等)和阵列信号的并/串行转换。而MEMS传感器完成的是光电转换操作，微测辐射热计焦平面红外传感器阵列(FPA)具有较高的灵敏度，其工作原理是热敏材料吸收入射的红外辐射后温度改变，从而引起自身电阻值的变化，通过测量其电阻值的变化来探测红外辐射信号的大小。

近年来非制冷红外焦平面红外传感器探测器的阵列规模不断增大，敏感元尺寸不断减小，并且在探测器单元结构及其优化设计、读出电路设计、封装形式等方面出现了不少新的技术发展趋势。

发明内容

本申请提供一种焦平面红外传感器，通过电路结构设计，使其输出电压稳定，保证热成像质量。

本申请提供一种焦平面红外传感器，包括：

运算放大器模块，包括一正输入端、一负输入端以及一输出端，所述运算放大器模块的正输入端接收一第一参考电压信号；

盲元电路，包括若干盲元电阻，所述盲元电路与所述运算放大器模块的负输入端以及输出端相连，所述盲元电路根据所述运算放大器模块的偏置产生暗场电流；

敏感元电路，包括若干敏感元电阻，所述敏感元电路与所述运算放大器模块的负输入端以及输出端相连，所述敏感元电路根据所述运算放大器模块的偏置产生热电流；其中，所述盲元电阻与所述敏感元电阻具有相同的电路连接结构；

减法电路，其输入端与所述盲元电路的输出端相连，其输出端与所述敏感元电路的输出端相连，用于将所述暗场电流与所述热电流做减法以产生电流差，所述电流差表示红外辐照在敏感元电阻上产生的电流变化；以及

积分电路，与所述减法电路的输出端相连，用于在积分周期对所述电流差进行积分。