[发明专利]一种四采样低噪声CMOS探测器读出电路

摘要

本发明公开了一种四采样低噪声CMOS探测器读出电路，包括一个光敏探测器、一个可变增益CTIA积分电路、一个四采样电路和输出放大器。当复位脉冲Reset为低电平时，CTIA处于积分状态，光敏探测器光生电流存储在积分电容上；当复位脉冲Reset为高电平时，CTIA处于复位状态。复位信号由复位采样脉冲R1和R2交替输入信号控制，采样信号由信号采样脉冲S1和S2交替输人信号控制，选择开关selA和selB交替控制复位信号和积分信号的输出。通道最终输出信号为相关的积分光信号和复位信号之差，实现真正的相关采样降低电路的相关噪声，最后由每个通道的输出放大器进行差分放大输出。CTIA积分电路为可变增益两挡积分，能适应不同光强的探测，增加了读出电路的适应范围。

主权项

1.一种四采样低噪声CMOS探测器读出电路，包括一个光敏探测器、一个可变增益CTIA积分电路、一个四采样电路和一个输出放大器；其特征在于：所述的四采样电路的输入端与一个可变增益CTIA积分电路的输出端相连，四采样电路的输出端接输出放大器的输入端；四采样电路包括两个复位开关R1、R2，两个信号采样开关S1、S2，四个负载电容Cload，二组选通开关SelA、SelB；所述的可变增益CTIA积分电路包括两个积分电容Cint1和Cint2，或包含多级积分电容，一个由PGA控制的增益控制开关Gain，一个积分复位开关Reset，CTIA差分放大器采用折叠共源共栅结构，MOS管M5、M6、M13、M17构成差分输入的共源共栅结构，M16、M18为差分输出的有源负载，M7、M14为共源共栅电流驱动管；四采样电路对探测器积分开始前、积分开始后、积分完成后等不同时刻的光电信号进行分别采样和存储，使得探测器的输出信号可以灵活处理并降低器件的读出噪声。