一个128×128 CMOS快照模式焦平面读出电路设计

本文介绍了一个工作于快照模式的CMOS焦平面读出电路新结构———DCA(Direct injectionChargeAmpli fier)结构 .该结构像素电路仅用 4个MOS管 ,采用特殊的版图设计并用PMOS管做复位管 ,既可保证像素内存储电容足够大 ,又可避免复位电压的阈值损失 ,从而提高了读出电路的电荷处理能力 .由于像素电路非常简单 ,且该结构能有效消除列线寄生电容Cbus的影响 ,因此该结构非常适用于小像素、大规模的焦平面读出电路 .采用DCA结构和 1 2 μm双硅双铝 (DPDM Double PolyDouble Metal)标准CMOS工艺设计了一个 12 8× 12 8规模焦平面读出电路试验芯片 ,其像素尺寸为 5 0× 5 0 μm2 ,电荷处理能力达 11 2pC .本文详细介绍了该读出电路的体系结构、像素电路、探测器模型和工作时序 ,并给出了精确的HSPICE仿真结果和试验芯片测试结果 .

低功耗64×64CMOS快照模式焦平面读出电路新结构

介绍了一个工作于快照模式的 CMOS焦平面读出电路的低功耗新结构— OESCA (Odd- Even SnapshotCharge Am plifier)结构 .该结构像素电路非常简单 ,仅用三个 NMOS管 ;采用两个低功耗设计的电荷放大器做列读出电路 ,分别用于奇偶行的读出 ,不但可有效消除列线寄生电容的影响 ,而且列读出电路的功耗可降低 15 % ,因此 OESCA新结构特别适于要求低功耗设计的大规模、小像素阵列焦平面读出电路 .采用 OESCA结构和 1.2μm双硅双铝标准 CMOS工艺设计了一个 6 4× 6 4规模焦平面读出电路实验芯片 ,其像素尺寸为 5 0μm× 5 0μm ,读出电路的电荷处理能力达 10 .37p C.详细介绍了该读出电路的体系结构、像素电路、探测器模型和工作时序 ,并给出了精确的

SL-tgStore:新的时序知识图谱存储模型

为了解决时序知识图谱的存储问题,提出结合快照和日志模式的时序知识图谱存储模型SL-tgStore.模型由若干时间桶组成,每个时间桶由一系列的时间窗口组成.在首个时间窗口引入初始快照作为时序知识图谱存储和处理的基本单元,在接下来的时间窗口存储为增量日志.提出相应的阈值来确定初始快照的生成,即生成一个新的时间桶,以达到初始快照数量与增量日志数量的平衡,并提出临时快照生成算法.所提模型能够有效解决快照存储模式消耗内存大,日志存储模式查询效率低的问题.为了对SL-tgStore模型进行高效查询,在此基础上提出4种索引结构.在4个真实数据集上进行实验,理论研究与实验结果表明所提出的SL-tgStore存储模型具有高效性.

电阻阵列红外景象产生器工作模式的研究

阐述了扫描模式和快照模式的工作原理,研制出一种快照模式的电阻阵列动态红外景象产生器单元电路结构,使得所有微辐射体的显示同时被更新,得到高帧频下的稳定图像输出,有利于与测试系统的同步。采用0.6μm工艺模型参数,利用spectra仿真软件对设计的电路进行仿真,并完成单元电路流片和测试。测试结果验证了电路设计的可行性,为下一步快照模式的大规模电阻阵列器件的研制打下了坚实的基础。

具有像素累积功能的384×288焦平面读出电路

研制出一种长波凝视型384×288焦平面CMOS读出电路(ROIC)。读出电路输入级单元电路采用像素累积(PA)功能以提高信噪比(SNR),并具有抗晕功能以提高探测器的适应性;读出电路采用快照(Snapshot)积分模式,具有积分后读出(ITR)和积分同时读出(IWR)两种模式可选功能;其他特征包括积分时间可调、多级增益可选、多种规格及开窗模式,以及全芯片电注入测试功能。该读出电路采用0.35μm DPTM标准CMOS工艺,工作电压为3.3 V。测试结果表明,在77 K条件下,读出电路的动态范围达91 dB,功耗典型值为36 mW。

高性能弹用碲镉汞红外焦平面读出电路

研制出一种高性能弹用凝视型碲镉汞(MCT)中波红外焦平面CMOS读出电路(ROIC)芯片。读出电路采用快照(Snapshot)积分模式,具有积分后读出(ITR)、积分同时读出(IWR)、长/短帧组合(COMBINED)积分和长/短帧插入(INTERLACED)积分4种模式可选功能,有效解决高灵敏度和大动态范围的矛盾;其他特征包括抗晕、多级增益可选、串口功能控制,以及全芯片电注入测试功能。该读出电路采用0.35?m DPTM标准CMOS工艺,工作电压5.0 V。测试结果体现了良好的性能:在77 K条件下,全帧频可到250 Hz(插入积分模式),功耗典型值为20 mW。

512×512 MOS电阻阵列驱动控制方法研究

MOS电阻阵列是构成红外成像目标仿真系统的关键核心设备,其投射出的红外图像的质量将直接影响红外成像制导半实物仿真试验的逼真度和可信度。针对新一代国产512×512元MOS电阻阵列工作方式的改变、像元规模与图像数据传输量的倍增对驱动控制系统提出的更高要求,研究了与其配套的驱动控制方案。研究基于光纤数据传输、PCI-E高速总线、FPGA解决了高数据吞吐率、高精度时序信号生成问题,并设计了一种多路模拟信号高速建立的方法。经仿真验证表明,该驱动方案可满足512×512 MOS电阻阵列快照模式下图像刷新率达到200 Hz,单个像元灰度等级为16 bit,为电阻阵列的实际工程应用提供了参考。

红外焦平面阵列读出电路数字模块设计

本文详细介绍了一个红外焦平面阵列读出电路数字控制部分的设计,该设计基于快照模式,集成了数字逻辑时序控制电路,大大简化了数字脉冲的输入。首先对读出电路的结构以及工作原理进行分析,根据功能进行模块的划分,完成Verilog代码的编写,最后给出该数字模块在VCS下的仿真结果。结果表明,该数字模块的功能满足设计需要,可以用于红外焦平面阵列的设计。