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一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法。該讀出電路包括行選電路和流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且行選電路的行選使能信號輸入端連接到流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)啟動信號輸入端。當(dāng)輸入行選使能信號時(shí)，該行選使能信號也輸入校準(zhǔn)啟動信號輸入端并啟動流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明的實(shí)施例中，用行選使能信號作為校準(zhǔn)啟動信號，使前臺校準(zhǔn)變成了偽后臺校準(zhǔn)。在大規(guī)模非制冷紅外焦平面讀出電路的應(yīng)用中，該控制方式相對于傳統(tǒng)的前臺校準(zhǔn)方式，可在使用過程中實(shí)時(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，相對于后臺校準(zhǔn)方式，可以提高讀出電路的資源利用率。
【專利說明】—種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及紅外焦平面陣列探測器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]在紅外焦平面陣列探測器的讀出電路中，自校準(zhǔn)其中的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Pipeline ADC)的方法通常包括數(shù)字前臺自校準(zhǔn)方法和數(shù)字后臺自校準(zhǔn)方法。
[0005]數(shù)字前臺自校準(zhǔn)方法是通過一個(gè)準(zhǔn)確的斜坡信號作為輸入信號將ADC的誤差提取并以數(shù)字方式儲存于片上內(nèi)存中，在ADC工作于正常的狀態(tài)下，在數(shù)字輸出端在數(shù)字重建過程中將其誤差按照一定的算法補(bǔ)償?shù)簟?br> [0006]數(shù)字后臺自校準(zhǔn)方法是利用與信號相關(guān)的偽隨機(jī)信號將Pipeline ADC每級的誤差提取，而偽隨機(jī)信號通過輸入信號的大小來加I或者減I來控制輸入到ADC時(shí)溢出問題的產(chǎn)生，由于ADC溢出使之產(chǎn)生非線性誤差，這種誤差不能被校準(zhǔn)從而影響了 ADC的精度。有些現(xiàn)有技術(shù)使用了小幅度的偽隨機(jī)信號，且輸入信號未達(dá)到滿擺幅來保證ADC的溢出問題，但由于小幅度的偽隨機(jī)信號不易收斂，故其需要較長的收斂時(shí)間。這種情況對某些應(yīng)用是不允許的。
[0007]數(shù)字后臺自校準(zhǔn)方法是用一定的算法將ADC的誤差提取，并在數(shù)字輸出端重建的過程將這些誤差消除的過程。數(shù)字后臺自校準(zhǔn)技術(shù)本身不需要準(zhǔn)確的校準(zhǔn)源，而且隨著現(xiàn)代ADC的采樣速度越來越快和CMOS工藝尺寸越來越小，使得校準(zhǔn)所需時(shí)間越來越短。該技術(shù)在現(xiàn)代ADC設(shè)計(jì)中被廣泛的采用。
[0008]但是，傳統(tǒng)的紅外焦平面讀出電路的pipeline ADC的前臺校準(zhǔn)方式，不能實(shí)時(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而后臺校準(zhǔn)方式需要利用很多芯片資源。用傳統(tǒng)的紅外焦平面讀出電路的控制方式去控制pipeline ADC的校準(zhǔn)，在工程應(yīng)用中存在缺陷，如:資源利用率低，不能實(shí)時(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
[0009]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠有效提高讀出電路資源利用率、并且能夠?qū)崟r(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法。
[0011]本發(fā)明公開的技術(shù)方案包括:
提供了一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路，其特征在于，包括:行選電路，所述行選電路連接到紅外焦平面陣列探測器的行上，用于選擇所述紅外焦平面陣列探測器的行，所述行選電路包括行選使能信號輸入端；流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述紅外焦平面陣列探測器，用于將所述紅外焦平面陣列探測器輸出的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括校準(zhǔn)啟動信號輸入端；其中所述行選使能信號輸入端連接到所述校準(zhǔn)啟動信號輸入端，當(dāng)從所述行選使能信號輸入端輸入行選使能信號時(shí)，所述行選使能信號也輸入所述校準(zhǔn)啟動信號輸入端并啟動所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0012]本發(fā)明的實(shí)施例中，還提供了一種前述的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路的控制方法，其特征在于，包括:接收行選使能信號；將所述行選使能信號輸入到流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)啟動信號輸入端，用所述行選使能信號啟動所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0013]本發(fā)明的實(shí)施例中，用行選使能信號作為校準(zhǔn)啟動信號，由于采用了自前臺校準(zhǔn)的pipeline ADC控制方式，因此使前臺校準(zhǔn)變成了偽后臺校準(zhǔn)。在大規(guī)模非制冷紅外焦平面讀出電路的應(yīng)用中，該控制方式相對于傳統(tǒng)的前臺校準(zhǔn)方式，可在使用過程中實(shí)時(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，相對于后臺校準(zhǔn)方式，可以提高讀出電路的資源利用率。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅外焦平面陣列探測器及其讀出電路的示意圖。
[0016]

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路及其控制方法。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，紅外焦平面陣列探測器10的讀出電路包括行選電路20和流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30。
[0019]行選電路20連接到紅外焦平面陣列探測器10的行上，用于根據(jù)行選信號選中紅外焦平面陣列探測器10的某行。該行選電路20包括行選使能信號輸入端ι.ο?_θη。行選使能信號可以從該行選使能信號輸入端row_en輸入。該行選使能信號用于使能行選電路20，即，該行選使能信號使行選電路20能夠執(zhí)行其行選功能。
[0020]流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30連接到紅外焦平面陣列探測器10上，用于將紅外焦平面陣列探測器10輸出的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0021]流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器10包括校準(zhǔn)啟動信號輸入端Cali_EN。該校準(zhǔn)啟動信號輸入端Cal i_EN用于輸入校準(zhǔn)啟動信號，校準(zhǔn)啟動信號用于啟動流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器10內(nèi)的校準(zhǔn)模塊(圖中未示出)，使校準(zhǔn)模塊開始進(jìn)行校準(zhǔn)。也就是說，當(dāng)校準(zhǔn)啟動信號輸入端輸入了校準(zhǔn)啟動信號時(shí)，該校準(zhǔn)啟動信號啟動流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器10內(nèi)的校準(zhǔn)模塊開始對該流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器10進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，行選電路20的行選使能信號輸入端row_en連接到流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30的校準(zhǔn)啟動信號輸入端Cali_EN。當(dāng)從行選使能信號輸入端row_en輸入行選使能信號時(shí),該行選使能信號同時(shí)也輸入到校準(zhǔn)啟動信號輸入端Cali_EN并啟動流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30內(nèi)的校準(zhǔn)模塊開始對該流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30進(jìn)行校準(zhǔn)。也就是說，本發(fā)明的實(shí)施例中，用行選電路20的行選使能信號作為流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器30的校準(zhǔn)啟動信號。
[0023]因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，前述實(shí)施例中的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路的控制方法可以包括:接收行選使能信號，并將行選使能信號輸入到流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)啟動信號輸入端，用該行選使能信號啟動該流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖1中的m行η列紅外焦平面陣列探測器的工作過程可以如下所示。
[0025]第O時(shí)刻，第O行中所有列的數(shù)據(jù)在積分，此時(shí)，行選使能信號row_en作為pipeline ADC內(nèi)校準(zhǔn)模塊的校準(zhǔn)啟動信號Cali_EN，啟動pipeline ADC進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0026]第I時(shí)刻，第I行中所有列的數(shù)據(jù)在積分，此時(shí)，第O行中所有列的數(shù)據(jù)在A/D。
[0027]第2時(shí)刻，第2行中所有列的數(shù)據(jù)在積分，此時(shí)，第I行中所有列的數(shù)據(jù)在A/D。
[0028]第3時(shí)刻，第3行中所有列的數(shù)據(jù)在積分，此時(shí)，第2行中所有列的數(shù)據(jù)在A/D。
[0029]以此類推，第m-Ι時(shí)刻，第m-Ι行中所有列的數(shù)據(jù)在積分，此時(shí)，第m_2行中所有列的數(shù)據(jù)在A/D ;第m時(shí)刻，第m行中所有列的數(shù)據(jù)在積分，此時(shí)，第m_l行中所有列的數(shù)據(jù)在A/D;第m+1時(shí)刻，積分電路不工作，此時(shí)，第m行中所有列的數(shù)據(jù)在A/D。
[0030]本發(fā)明的實(shí)施例中，用行選使能信號作為校準(zhǔn)啟動信號，由于采用了自前臺校準(zhǔn)的pipeline ADC控制方式，因此使前臺校準(zhǔn)變成了偽后臺校準(zhǔn)。在大規(guī)模非制冷紅外焦平面讀出電路的應(yīng)用中，該控制方式相對于傳統(tǒng)的前臺校準(zhǔn)方式，可在使用過程中實(shí)時(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，相對于后臺校準(zhǔn)方式，可以提高讀出電路的資源利用率。
[0031]以上通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于這些具體的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，還可以對本發(fā)明做各種修改、等同替換、變化等等，這些變換只要未背離本發(fā)明的精神，都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，以上多處所述的“一個(gè)實(shí)施例”表示不同的實(shí)施例，當(dāng)然也可以將其全部或部分結(jié)合在一個(gè)實(shí)施例中。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外焦平面陣列探測器的讀出電路，其特征在于，包括: 行選電路，所述行選電路連接到紅外焦平面陣列探測器的行上，用于選擇所述紅外焦平面陣列探測器的行，所述行選電路包括行選使能信號輸入端； 流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述紅外焦平面陣列探測器，用于將所述紅外焦平面陣列探測器輸出的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括校準(zhǔn)啟動信號輸入端； 其中所述行選使能信號輸入端連接到所述校準(zhǔn)啟動信號輸入端，當(dāng)從所述行選使能信號輸入端輸入行選使能信號時(shí)，所述行選使能信號也輸入所述校準(zhǔn)啟動信號輸入端并啟動所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.一種如權(quán)利要求1的紅外焦平面陣列探測器的讀出電路的控制方法，其特征在于，包括: 接收行選使能信號； 將所述行選使能信號輸入到流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)啟動信號輸入端，用所述行選使能信號啟動所述流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn)。
【文檔編號】G01J5/10GK104266763SQ201410485254
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】呂堅(jiān), 闕隆成, 牛潤梅, 劉慧芳, 周云 申請人:電子科技大學(xué)