[发明专利]一种用于光电探测器中的动态范围读出电路

说明书

本发明公开了一种用于光电探测器中的动态范围读出电路，属于积分电流读出技术领域，包括相关双采样电路，所述相关双采样电路包括复位噪声消除单元以及升压单元；所述复位噪声消除单元用于对积分光电流信号进行噪声消除；所述升压单元用于在第二次采样电流信号完成时，增加相关双采样电路输出的电流信号。本发明的有益效果为通过提升采样电容下极板电压进而提升第二源随晶体管的栅极电压的方式，极大地提升了电路的输出范围，增加了输出的电压信号。

技术领域

本发明涉及积分电流读出技术领域，具体而言，涉及一种用于光电探测器中的动态范围读出电路。

背景技术

光电探测器常用于成像探测领域，如安防监控、医疗成像、汽车等应用场合。随着信息技术的发展，对探测器的成像质量也提出了更高的要求。

光电探测器产生的电信号通常需要后续的读出电路进行放大处理，传统的读出电路采用4T结构电路，为了进一步消除噪声，在4T结构的基础上加入相关双采样电路，构成8T像素电路。8T像素电路虽然消除了噪声带来的影响，但8T结构的像素电路存在两级源极跟随器，使信号输出电压衰减，输出电压Vout会比积分后的电压Vp低V_GS3+V_GS7，因此输出范围减少了V_GS3+V_GS7，严重的限制了电路的输出范围，进一步降低电路的动态范围。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中，光电检测器读出电路的电信号被限制，且输出信号小，目的在于提供一种用于光电探测器中的动态范围读出电路，能够增加光电检测器读出电路的输出信号。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于光电探测器中的动态范围读出电路，包括相关双采样电路，所述相关双采样电路包括复位噪声消除单元以及升压单元；

所述复位噪声消除单元用于对积分光电流信号进行噪声消除；

所述升压单元用于在第二次采样电流信号完成时，增加相关双采样电路输出的电流信号。

传统的光电检测器读出电信号，采用的是8T像素电路，但是在采用8T像素电路对光电检测器的信号进行读出时，8T结构的像素电路的两级源极跟随器，会导致输出的电压衰减，严重的时候会限制电路输出范围。本发明提供了一种用于光电探测器中的动态范围读出电路，通过在相关双采样电路上，在双采样完成后给输出电路增加电信号，来增加光电检测器的输出信号，扩大了光电检测器输出信号范围。

优选地，所述复位噪声消除单元包括第一采样晶体管、第二采样晶体管、第三采样晶体管；

所述第一采样晶体管的漏极用于接收积分光电流信号，所述第一采样晶体管的源极通过第一电容与所述第三采样晶体管的漏极连接，所述第三采样晶体管的源极接地；所述第一采样晶体管的源极通过第二电容与所述第二采样晶体管的源极连接，所述第二采样晶体管的漏极与信号源连接，所述第二采样晶体管的源极输出电流信号。

优选地，所述升压单元包括控制开关、电流源以及升压晶体管，所述升压晶体管的源极接地，所述升压晶体管的漏极与电源连接，所述升压晶体管的栅极以及所述电源均通过控制开关与所述第一电容连接。

优选地，当获取传输过来的积分电流信号后，通过所述第二电容对积分电流信号进行相关双采样，在将所述第三采样晶体管关闭，升压单元通过所述第一电容增加所述第二电容的电压信号。

优选地，所述读出电路还包括积分电路与信号输出电路，所述积分电路用于对光电探测器产生的光电流信号进行积分，并将积分后的光电流信号输入到所述复位噪声消除单元中；

所述信号输出电路用于接收所述复位噪声消除单元输入的电流信号，并将获得的电流信号进行输出。