紅外焦平面讀出電路及測試系統(tǒng)的研究.pdf

1、紅外焦平面陣列（IRFPA）是紅外系統(tǒng)及熱成像器件的關鍵部件，在軍事及民用領域得到了廣泛應用，擁有巨大的市場潛力和應用前景。西方各發(fā)達國家長期以來一直很重視紅外焦平面陣列的開發(fā)和研制工作。鑒于其在軍事方面的重要意義，我國迫切需要開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權的紅外焦平面陣列，應加快進行材料、器件、讀出電路(ROIC)、測試、信號處理等方面研究的步伐。紅外焦平面陣列的讀出電路技術及測試技術在其研究中占據(jù)著重要地位，關系到能否精確高效地取出紅外焦平

2、面陣列信號以及能否對紅外焦平面陣列器件進行準確的性能評價。本文著重從紅外焦平面陣列的讀出電路技術及測試技術兩方面開展理論和實驗研究，主要內(nèi)容包括： （1）分析比較了讀出電路的幾種基本類型，理論上分析了讀出電路的噪聲。 （2）提出具有電容反饋負導放大器（CTIA）及相關雙采樣（CDS）結構的讀出電路設計，并基于PSPICE軟件進行了模擬分析。 （3）建立包括紅外信號源和IRFPA模塊、控制模塊和信號放大采集處理模塊

3、在內(nèi)的紅外焦平面陣列參數(shù)測試系統(tǒng)，對各主要性能參數(shù)如探測率D*、響應率R、噪聲等效功率NEP、噪聲等效溫差NETD等進行測試計算。對熱像儀系統(tǒng)進行測試，實驗結果與理論標稱值吻合。 （4）進行紅外焦平面系統(tǒng)的模擬研究，對本實驗室自行研制的小規(guī)模紅外焦平面陣列進行讀出電路測試、數(shù)據(jù)處理和分析，為實驗室制造紅外焦平面陣列提供了一定的指導方向。對實驗室研制的小規(guī)模紅外焦平面陣列的測試實驗中出現(xiàn)的問題和困難分析了主要原因，并提出改進的解決