[发明专利]消除暗电流影响的光敏检测电路

摘要

本发明涉及集成电路光敏检测领域，本发明旨在通过不感光暗元与感光亮元分别进行相同时间的检测，再将两者积分电压做差，从而消除感光二极管暗电流对检测结果的影响，提高检测精度。本发明采用的技术方案是，消除暗电流影响的光敏检测电路，由不感光暗元、感光亮元、电压跟随器、减法器四部分构成；电压跟随器用于采样不感光暗元与感光亮元的输出积分电压，并将采样电压输出至减法器；减法器用于将暗元积分电压与亮元积分电压做差，得到与暗电流无关的光敏检测输出电压。本发明主要应用于集成电路光敏检测场合。

主权项

1.一种消除暗电流影响的光敏检测电路，其特征是，由不感光暗元、感光亮元、电压跟随器、减法器四部分构成；电压跟随器用于采样不感光暗元与感光亮元的输出积分电压，并将采样电压输出至减法器；减法器用于将暗元积分电压与亮元积分电压做差，得到与暗电流无关的光敏检测输出电压；不感光暗元由PMOS管M1、不感光二极管D1、电容C1、开关S1、二输入与门A1构成；二输入与门A1一个输入端接时钟CLK1，另一输入端接时钟CLK3，A1输出端接PMOS管M1的栅端，PMOS管M1源端接电源电压VDD，漏端与不感光二极管D1的负端相接，二极管D1的正端接地；不感光二极管D1在制造过程中，将由多层金属与绝缘层交替覆盖其上，阻挡其受到光照射；电容C1上极板A与二极管D1的负端相接，下极板接地；开关S1一端与电容C1上极板A相连，另一端与电压跟随器中的比较器CMP1的负向输入端相连；开关S1控制端接CLK1，当CLK1为高电平时，开关S1导通，当CLK1为低电平时，开关S1断开；感光亮元由PMOS管M2、感光二极管D2、电容C2、开关S2、二输入与门A2构成，二输入与门A2一个输入端接时钟CLK2，另一输入端接时钟CLK3，A2输出端接PMOS管M2的栅端，PMOS管M2源端接电源电压VDD，漏端与感光二极管D2的负端相接，二极管D2的正端接地，感光二极管D2在制造过程中，其上无遮挡物，电容C2上极板B与二极管D2的负端相接，下极板接地，开关S2一端与电容C2上极板B相连，另一端与电压跟随器中的比较器CMP1的负向输入端相连，开关S2控制端接CLK2，当CLK2为高电平时，开关S2导通，当CLK2为低电平时，开关S2断开；电压跟随器由PMOS管M3、NMOS管M4、电容C3、比较器CMP1、电流源I1、缓冲器BUFF构成，PMOS管M3栅端接时钟CLK3，M3源端接电源电压VDD，漏端与电容C3下极板C相接，电容C3上极板接电源电压VDD，电容C3下极板C与比较器CMP1的正向输入端相接，比较器CMP1的负向输入端与暗元中的开关S1以及亮元中的开关S2相接，比较器CMP1的输出端接NMOS管M4的栅端，NMOS管M4漏端接电容下极板C，M4源端接电流源I1的电流输入端，电流源I1的电流输出端接地，缓冲器BUFF输入端接电容C3下极板C，输出端接减法器中的开关S3一端；减法器由开关S3、开关S4、电容C4、电容C5、电容C6以及运放AMP2构成，开关S3一端接电压跟随器中的缓冲器BUFF输出端，另一端接电容C4上极板D，开关S3控制端接CLK3，当CLK3为高电平时，开关S3导通，当CLK3为低电平时，开关S3断开；电容C4下极板接地，电容C5上极板接电容C4上极板D，C5下极板接运放AMP2负向输入端，运放AMP2正向输入端接参考电压VREF，电容C6上极板接运放AMP2负向输入端，下极板接AMP2的输出端VOUT，开关S4一端接运放AMP2负向输入端，另一端接AMP2的输出端VOUT，开关S4控制端接CLK1，当CLK1为高电平时，开关S4导通，当CLK1为低电平时，开关S4断开；运放AMP2的输出端VOUT即为整个光敏检测电路的检测结果输出端。