大动态范围数字化像素单元

The high dynamic range of digital pixel units

红外焦平面成像电路可将光信号转化为电信号,再通过电路处理,转化为可见图像,其包含探测电路、读出电路、信号处理电路,探测电路和读出电路构成像素单元。电容反馈跨阻抗放大电路(CTIA ROIC)由于注入效率比较高,还能为探测器提供稳定的偏置电压,输出信号的线性也很好,常被应用做读出电路像素单元。传统的像素单元由于动态范围(最大可探测信号与最小可探测信号比值)限制,很难在环境光强变化较大的场景使用,往往需要进行对动态范围进行增大。本文设计一种在探测电路中加入补偿电流方式,使光强较弱时也能进行探测,增大了动态范围,本设计基于CSMC 0.5μm工艺,通过Spectre仿真工具进行仿真与验证。