[发明专利]用于微测热辐射计检测器的片上偏置校准和读出集成电路

权利要求书

1.一种允许对微测热辐射计焦平面阵列(FPA)进行片上偏置校准的读出电路，包括：

用于存储FPA内的多个像素的一个或多个偏置值的存储器，所述多个像素设置在FPA内的一列或多列和一行或多行中；

列读出器，其连接至存储器并配置为搜索一个或多个偏置值，并基于所述一个或多个偏置值对从FPA接收的信号施加偏置调整；

检测器偏置装置，其连接至所述列读出器并配置为基于来自所述存储器的反馈生成所述一个或多个偏置值；

参考检测器，其连接至所述检测器偏置装置并配置为消除来自FPA的不需要的信号；和

一列多工器，其连接至列读出器并配置为对FPA内的一列或多列像素执行动态列选择。

2.根据权利要求1所述的读出电路，还包括比较器，所述比较器配置为通过将从列读出器接收的信号与参考值进行比较来创建反馈，所述反馈用于调整所述一个或多个偏置值。

3.根据权利要求2所述的读出电路，还包括连接至所述存储器和所述比较器的控制器，所述控制器配置为基于来自所述比较器的反馈生成校准数据，所述控制器配置为将生成的校准数据写入所述存储器。

4.根据权利要求3所述的读出电路，其中，所述FPA、所述存储器、所述控制器和所述比较器配置为位于读出集成电路上。

5.根据权利要求3所述的读出电路，其中，所述控制器为逐次逼近寄存器(SAR)，并且进一步配置为执行二进制搜索以找到要在调整所述一个或多个偏置值中使用的所述一个或多个偏置值。

6.根据权利要求1所述的读出电路，还包括数字控制器，所述数字控制器配置为生成用于通过所述列读出器施加所述偏置调整的定时，用于控制所述列读出器中的开关的定时，用于与外部电子设备通信的定时以及用于通过列多工器进行动态列选择的定时。

7.根据权利要求1所述的读出电路，还包括输出缓冲器，其连接到所述列多工器并且配置为从所述列多工器输出得到的信号。

8.根据权利要求1所述的读出电路，其中，所述读出电路还包括行多工器，所述行多工器连接到所述列读出并且配置为对所述FPA内的一行或多行执行动态行选择。

9.根据权利要求1所述的读出电路，其中，所述列读出器包括连接至所述列多工器的检测器信号放大器，所述检测器信号放大器配置为在已经施加所述偏置调整之后放大输出信号。

10.根据权利要求9所述的读出电路，其中，所述检测器信号放大器包括多个晶体管，所述多个晶体管包括P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管和N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管或PNP型双极结型晶体管(BJT)和NPN型BJT。

11.根据权利要求1所述的读出电路，其中，所述读出电路的部件配置为全部位于读出集成电路上。

12.一种微测热辐射计检测器的片上偏置校准的方法，包括：

为所述微测热辐射计检测器的焦平面阵列(FPA)中的像素设置偏置值；

根据像素的偏置值生成输出电压；

比较输出电压与在FPA的所有像素上均匀的目标电压；

基于输出电压与目标电压的比较调整偏置值；以及

将像素的调整后的偏置值存储在存储器中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，调整所述偏置值包括：

当输出电压大于目标电压时，将偏置值的位设置为0；以及

当输出电压小于目标电压时，将偏置值的位设置为1。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，调整所述偏置值包括：

当输出电压大于目标电压时，将偏置值的位设置为1；以及

当输出电压小于目标电压时，将偏置值的位设置为0。