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碲镉汞e-APD 焦平面数字化读出电路设计

陈国强 张君玲 王攀 周杰 高磊 丁瑞军

陈国强, 张君玲, 王攀, 周杰, 高磊, 丁瑞军. 碲镉汞e-APD 焦平面数字化读出电路设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2798-2804.
引用本文: 陈国强, 张君玲, 王攀, 周杰, 高磊, 丁瑞军. 碲镉汞e-APD 焦平面数字化读出电路设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2798-2804.
Chen Guoqiang, Zhang Junling, Wang Pan, Zhou Jie, Gao Lei, Ding Ruijun. Design of digital ROIC for HgCdTe e-APD FPA[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2798-2804.
Citation: Chen Guoqiang, Zhang Junling, Wang Pan, Zhou Jie, Gao Lei, Ding Ruijun. Design of digital ROIC for HgCdTe e-APD FPA[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2798-2804.

碲镉汞e-APD 焦平面数字化读出电路设计

详细信息
    作者简介:

    陈国强(1987- ),男,博士生,主要从事红外焦平面读出电路和片上ADC 方面的研究。

  • 中图分类号: TN21

Design of digital ROIC for HgCdTe e-APD FPA

  • 摘要: HgCdTe e-APD 工作于线性模式,通过内雪崩倍增效应将一个微弱的信号放大多个数量级。介绍了一个具有列共用ADC 制冷型(77 K)数字化混成式HgCdTe e-APD FPA 读出电路,可以应用于门控3D-LARDAR 成像,有主被动双模式成像功能。Sigma-delta 转换器比较适合于中规模128128 焦平面列共用ADC。调制器采用2-1 MASH 单比特结构,开关电容电路实现,数字抽取滤波器采用CIC 级联梳状滤波器。采用GLOBALFOUNDRIES 0.35 m CMOS 工艺,中心距100 m。设计了量化噪声抵消逻辑消除第一级调制器量化噪声,采用数字电路实现。CIC 抽取滤波器的每一级寄存器长度以方差为指标截尾,以降低硬件消耗。并且数字抽取滤波器工作电压降低到1.5 V,可以进一步降低功耗。仿真显示sigma-delta 转换器精度大于13 bit,功耗小于2.4mW,转换速率7.7 k Samples/s。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-05
  • 修回日期:  2014-02-10
  • 刊出日期:  2014-09-25

碲镉汞e-APD 焦平面数字化读出电路设计

    作者简介:

    陈国强(1987- ),男,博士生,主要从事红外焦平面读出电路和片上ADC 方面的研究。

  • 中图分类号: TN21

摘要: HgCdTe e-APD 工作于线性模式,通过内雪崩倍增效应将一个微弱的信号放大多个数量级。介绍了一个具有列共用ADC 制冷型(77 K)数字化混成式HgCdTe e-APD FPA 读出电路,可以应用于门控3D-LARDAR 成像,有主被动双模式成像功能。Sigma-delta 转换器比较适合于中规模128128 焦平面列共用ADC。调制器采用2-1 MASH 单比特结构,开关电容电路实现,数字抽取滤波器采用CIC 级联梳状滤波器。采用GLOBALFOUNDRIES 0.35 m CMOS 工艺,中心距100 m。设计了量化噪声抵消逻辑消除第一级调制器量化噪声,采用数字电路实现。CIC 抽取滤波器的每一级寄存器长度以方差为指标截尾,以降低硬件消耗。并且数字抽取滤波器工作电压降低到1.5 V,可以进一步降低功耗。仿真显示sigma-delta 转换器精度大于13 bit,功耗小于2.4mW,转换速率7.7 k Samples/s。

English Abstract

参考文献 (17)

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