【摘 要】
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红外成像技术广泛应用于军事、民用等领域。读出电路是红外焦平面阵列组件的重要组成部分，是功耗的主要消耗部件。随着阵列规模越来越大，功耗日益成为限制读出电路性能的瓶颈之
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红外成像技术广泛应用于军事、民用等领域。读出电路是红外焦平面阵列组件的重要组成部分，是功耗的主要消耗部件。随着阵列规模越来越大，功耗日益成为限制读出电路性能的瓶颈之一，尤其是对制冷型红外系统来说，因此对读出电路进行低功耗设计是十分必要的。读出电路的另一个发展趋势是集成越来越多的功能，可以使应用更灵活，任意开窗便是其一，它能够输出局部图像，提高了图像的输出帧频，能更细致地观测移动速度很快的目标。 本论文针对低功耗、多功能656×516像素阵列制冷型红外焦平面读出电路展开研究，主要工作如下: (1)在0.35μ m CMOS工艺下完成了656×516阵列制冷红外焦平面阵列读出电路的设计、仿真，此款芯片已完成流片和测试。此读出电路包括像素阵列、CTIA、输出buffer、bandgap等模拟模块以及数字控制电路。测试结果表明此读出电路芯片功能正常，符合预期设计。 (2)研究了低功耗、多功能制冷型红外焦平面阵列读出电路的设计和实现方法，在0.35μ m CMOS工艺下完成了电路设计和仿真，此款芯片即将流片。这款读出电路阵列规模为656×516，实现了动态开窗读出、读出顺序可选、增益可调、多路输出、功耗动态可控等功能。任意动态开窗能够局部高帧频输出图像信息，适于探测快速移动的目标。功耗动态控制使得不同工作模式下电路的功耗均得到优化，降低了芯片的整体功耗。设计和仿真的结果符合最初电路设计的要求。
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