一款短波红外焦平面读出电路的设计开题报告

1. 研究目的与意义

本课题的现状及发展趋势：

发展现状:红外成像技术在军事、空间技术、医学以及国民 经济相关领域正得到日益广泛的应用。国内有很多的单位曾经或正在进行红外焦平面读出电路的相关研究和设计, 但到目前为止,仅限于为国内自研红外焦平面探测器阵列配套, 受其发展水平的限制, 只研发了一些线列产品和不大于 320 × 256的面阵产品。另外, 国内工艺线尚无完整的低温电路模型库, 这也是造成目前国内读出电路发展缓慢的主要原因。国内的读出电路技术与国外相比,仍有不小的差距。而红外图像传感器成像系统一直是军事装备中导弹制导的关键部分, 它属于敏 感军事用途产品,价格昂贵,而且无法从国外进口此类产品,但此类产品又恰恰是红外探测器中的关键部分, 所以我们必须自主研制生产。目前, 相关技术人员越来越意识到读出电路研发的重要性, 正在加 紧研发的步伐, 争取早日赶上国外先进技术[5]

发展趋势:文献[5]提出未来, 红外焦平面成像的性能将随着新型探测 器和信号处理新技术的出现而增强 。而且, 焦平面的军用和商用的双重使用的概念将导致成本驱动和面向实用的方向发展 。未来读出电路的发展主要表现在以下几个方面:

2. 研究内容和问题

基本内容：本课题拟设计一款适用于短波红外焦平面且具有面积小，响应速度快等优点的读出电路。预计解决的难题：解决传统焦平面读出电路面积大，响应速度慢的问题。

3. 设计方案和技术路线

研究方法：在广泛调研文献的基础上，对课题进行需求分析。可对整个系统按功能进行模块化设计，并进行设计接口，通过整合调试，最终实现确定具有面积小，响应速度快等优点的红外焦平面探测器读出电路。

技术路线：分析基本工作原理，进行本设计的核心：读出电路的设计以及红外探测器阵列设计，模块化设计完成后，对电路进行连接，完善电路功能。最后进行仿真测试。其中读出电路包括以下几个部分：

1.像素单元电路

4. 研究的条件和基础

1. 掌握cmos读出电路原理以及设计思路。

2. 掌握cadence等eda软件。

3. 掌握基本的电路，模电，数电知识。