📘 红外焦平面阵列读出电路设计
📚 30章 · 完整目录
01
红外焦平面阵列概述
红外探测技术简介
焦平面阵列基本概念
读出电路的作用与地位
02
红外探测器基础
光子探测器与热探测器
常见材料(InGaAs/HgCdTe/InSb)
性能参数(D*·响应率·NETD)
03
读出电路架构总览
直接注入(DI)架构
源随器(SF)架构
CTIA架构·比较与选型
04
像素级电路设计
像素单元电路结构
积分电容与电荷存储
复位电路·功耗优化
05
列级处理电路
列放大器设计
相关双采样(CDS)
列级ADC接口·增益权衡
06
行选与列选逻辑
行译码器·列译码器
扫描模式(逐行/隔行/窗口)
时序控制逻辑
07
模拟输出缓冲器
输出缓冲器拓扑
驱动能力与建立时间
输出阻抗匹配·多路复用
08
数字控制与接口
SPI/I2C配置接口
内部寄存器映射
工作模式配置·状态回读
09
低噪声设计技术
噪声源分析(kTC/1/f/热)
降噪技术(CDS·积分优化)
版图级噪声隔离
10
低功耗设计策略
功耗预算分析
像素级功耗优化
列级关断·DVFS应用
11
高速读出设计
高帧率需求分析
并行读出架构
高速数据通路·LVDS/SLVS
12
动态范围增强技术
动态范围定义与限制
双增益/多增益技术
对数响应·数字域扩展
13
非均匀性校正
非均匀性来源分析
两点校正·多点校正
片上校正电路实现
14
盲元检测与补偿
盲元定义与分类
盲元检测算法
补偿策略·片上盲元管理
15
温度效应与补偿
温度对探测器影响
暗电流温度特性
片上温度传感器·补偿算法
16
抗辐射设计
辐射效应(总剂量/单粒子)
加固技术(版图级/电路级)
冗余设计·辐射测试
17
版图设计基础
版图设计流程
匹配技术(共质心/叉指)
寄生参数控制·天线效应
18
像素版图设计
像素面积优化
填充因子最大化
金属层布线·串扰抑制
19
模拟模块版图设计
放大器版图
电容阵列·电流镜版图
保护环与隔离
20
数字模块版图设计
标准单元布局
时钟树综合
电源网络·数字模拟分区
21
混合信号仿真
像素级瞬态仿真
列级交流仿真
全芯片混合·收敛性问题
22
噪声仿真与分析
噪声模型建立
瞬态噪声仿真
噪声谱分析·SNR计算
23
测试与表征
测试平台搭建
关键参数测试
转换增益·噪声·帧率
24
良率提升技术
工艺波动影响分析
冗余设计·可测试性(DFT)
统计过程控制(SPC)
25
多光谱/高光谱读出电路
多波段像素设计
光谱分离技术
多通道并行读出·数据融合
26
数字像素读出电路(DPROI)
像素级模数转换
数字像素架构
事件驱动读出·优势与挑战
27
3D集成读出电路
3D集成技术(TSV/混合键合)
分层设计策略
热管理·测试挑战
28
读出电路设计流程
从规格定义到流片
设计工具链(Cadence等)
设计评审·项目管理
29
典型应用案例
军用红外导引头
民用热成像·航天遥感
科学探测(天文/光谱学)
30
前沿技术趋势
超大规模阵列(4K×4K+)
智能读出电路(片上处理)
量子点·柔性红外成像