激光与红外

作者：沈杰

单位：大连理工大学 集成电路学院,辽宁 大连 116000；

关键词：红外焦平面阵列;双模式;读出电路;自适应切换;TOF

本文针对传统双模式红外读出电路成像时难以适应光电流的宽范围变化,动态范围受限、测距精度低和功耗高等问题,提出了一种可自适应调节的双模式读出电路。该电路通过像素内比较器检测光信号强度,实现增益模式的自适应切换,动态调整电容反馈跨阻放大器转换增益及列级电路工作模式。结合开关电容相关双采样和相关多采样技术,显著提升了系统的动态范围、噪声性能并优化了功耗。在低增益模式下,满阱容量提升至397 Me-,等效噪声电子数为5119 e-,动态范围达9779dB；在高增益模式下,等效噪声电子数低至2334 e-,动态范围达84dB。主动模式下,采用斜坡采样电路结合预启动与相关双采样技术提升光子飞行时间的测量精度,在200ns(30m)范围内实现22ns(33cm)的测距精度。

来源：2025年第12期

《激光与红外》期刊编辑部

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