[实用新型]一种具有两步背景抑制功能的读出电路

摘要

本实用新型公开了一种具有两步背景抑制功能的读出电路，该电路通过采用电压-电流转化法的两步背景抑制电路模块产生一个固定的减电流，首先将探测器光电流的背景电流部分减去，再通过使用高增益负反馈运放的BDI前置输入级模块积分得到一个电压信号，并通过采样保持电路模块将该信号采样到采样电容上，最后通过具有低通滤波功能的两级源跟随输出级模块将模拟信号输出。该电路实现了在前期信号处理中对背景电流的抑制，有效延长了积分时间，增加了对比度，提高了输出信号的信噪比。

主权项

一种具有两步背景抑制功能的读出电路，它由两步背景抑制电路模块、BDI前置输入级模块、采样保持电路模块、低通滤波电容模块、两级源跟随输出级模块和时序控制电路模块构成；其特征在于： 所述的两步背景抑制电路模块由M3、M4和M5三个大宽长比的PMOS管组成，其中两个宽长比为1:2的PMOS管M3、M4组成自级联结构，再与宽长比为4:1的PMOS管M5串联，通过电流调节控制端VSUP2控制PMOS管M5进行粗调产生大致的电流，并将PMOS管M4和PMOS管M5限制在线性区；再通过调节电流调节控制端VSUP2细调精确确定所需的背景电流； 所述的BDI前置输入级模块采用缓冲直接注入电路结构，所述的缓冲直接注入电路结构中的积分电容采用NW电容； 所述的采样保持电路模块将传统的单位增益放大器驱动改进为直接由传输门进行采样保持控制，采样电容采用NW电容； 所述的低通滤波电容模块采用NW电容； 电路由时序控制电路模块提供时钟信号，自动控制电路各功能模块的工作，电路在工作时首先关闭积分时间控制开关INTC，确定零信号情况下的采样电压，将此电压信号反馈给两步背景抑制电路模块；然后将探测器置于无有效信号的全背景下，两步背景抑制电路模块生成精确的背景电流；最后将探测器至于正常使用环境中，已经减去背景电流的有效信号电流通过BDI前置输入级模块积分得到一个电压信号，并通过采样保持电路模块将该信号采样到采样电容上，最后通过带有低通滤电容模块的两级源跟随输出级模块将模拟信号输出。