[发明专利]一种用于光电探测器的自适应可变增益积分电路

说明书

本发明公开了一种用于光电探测器的自适应可变增益积分电路，包括可变电容积分模块和自适应读出电路模块；可变电容积分模块，用于在光电探测器产生光电流后，对光电流进行积分处理，同时在积分处理过程中调整可变电容积分模块的总积分电容大小；自适应读出电路模块，用于在一个积分周期内，实时的对可变电容积分模块输出的积分电压与参考电压进行比较，并将比较结果反馈至可变电容积分模块；可变电容积分模块根据比较结果调整可变电容积分模块的总积分电容大小。本发明的目的在于提供一种用于光电探测器的自适应可变增益积分电路，解决有机光电探测器在采用普通的积分电路时，会使得其积分电压出现过饱和，从而无法对光电流进行有效处理的问题。

技术领域

本发明涉及模拟集成电路技术领域，尤其涉及一种用于光电探测器的自适应可变增益积分电路。

背景技术

对于光电探测器，其读出电路通常离不开对产生的光电流的积分读出，通常的方法为通过积分电路将其光电流直接进行积分，之后将其积分电压输出或进行模数转换，而对于有机光电探测器，由于其器件响应时间更短，且由于器件的灵敏很高，使得其产生的光电流的动态范围能够达到几十甚至上百dB，此时对于其积分电路来讲就提出了更高的要求，需要其对较大范围的输入电流进行处理，而由于电容一但固定，便会使得读出电路的增益固定，而无法对如此大的输入范围电流进行处理，则有可能出现由于光照突然增强使得光电流骤增，使得积分饱和，使得输出图像出现过曝；亦或由于光照很小产生了很微弱的电流而使得积分电压值很小，且由于系统中存在的误差，而“淹没”积分信号，使得输出与实际值出现较大偏差。

而如果采用系统外对其积分电容大小进行调整或积分时间进行调整，不可避免会出现时间延迟，而无法及时的对读出电路的增益做出调整。为了解决此问题，通常需要扩大读出电路的输出动态范围，而由于集成电路尺寸的不断减小以及工作电压的降低，其动态范围也受到影响，而不能进一步增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于光电探测器的自适应可变增益积分电路，解决有机光电探测器在采用普通的积分电路时，会使得其积分电压出现过饱和，从而无法对光电流进行有效处理的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于光电探测器的自适应可变增益积分电路，包括可变电容积分模块和自适应读出电路模块；

所述可变电容积分模块，用于在光电探测器产生光电流后，对所述光电流进行积分处理，同时在积分处理过程中调整所述可变电容积分模块的总积分电容大小；

所述自适应读出电路模块，用于在一个积分周期内，实时的对所述可变电容积分模块输出的积分电压与参考电压进行比较，并将比较结果反馈至所述可变电容积分模块；

所述可变电容积分模块根据所述比较结果调整所述可变电容积分模块的总积分电容大小。

优选地，所述可变电容积分模块包括积分阵列、复位开关以及运算放大器；

所述运算放大器的反相输入端与所述光电探测器连接，所述运算放大器的同相输入端连接偏置电压，所述运算放大器的输出端与所述自适应读出电路模块连接；

所述积分阵列的一端与所述运算放大器的反相输入端连接，所述积分阵列的另一端与所述运算放大器的输出端连接；

所述复位开关的一端与所述运算放大器的反相输入端连接，所述复位开关的另一端与所述运算放大器的输出端连接。

优选地，所述积分阵列包括单位电容和二进制电容阵列；

所述单位电容的一端与所述运算放大器的反相输入端连接，所述单位电容的另一端与所述运算放大器的输出端连接；