[发明专利]一种积分电容自动可调读出电路

说明书

本发明公开了一种积分电容自动可调的读出电路，其特点是放大器读出电路设有可调电路进行积分电容的自动调控，所述自动可调电路由施密特触发器L与D触发器D ₁和D触发器D ₂组成，所述施密特触发器L的输出端与D触发器D ₁和D触发器D ₂的clk端并接，施密特触发器L的输入端与运放器OP的输出端连接后为V_out端；D触发器D ₁的Q端与D触发器D ₂的D端连接；所述D触发器D ₁的Q端与D触发器D ₂的D端并接后接入开关K₁进行积分电容的自动调控；所述D触发器D ₂的Q端接入开关K₂进行积分电容的自动调控。本发明与现有技术相比具有结构简单，灵敏度高，增益的调节更加灵活，提高了电路的智能化，也增大了读出电路的动态范围，实现了大动态范围的读出。

技术领域

本发明涉及光电探测读出电路技术领域，尤其是一种宽动态且光照强度范围较广的积分电容自动可调读出电路。

背景技术

目前，光电探测器和固态图像传感器读出电路，处理微弱光电流的积分电容大小是固定的，当采用小积分电容时，读出电路的灵敏度和信噪比较高，但是动态范围减小，而采用大积分电容时，可以增加电荷容量，从而增加了动态范围，但是信噪比和灵敏度都会减小，导致电路对小电流的分辨能力下降，丢失了成像场景中较暗区域的细节。为了能够清晰的显示被探测对象的细节，需要读出电路对被探测对象的弱光部分和强光部分都能很好的进行信号读出与处理，扩展动态范围以及提高灵敏度越来越重要。考虑到量子点光电探测器感光强度范围特别宽，光激发电流可为pA、nA和μA量级甚至更高，较宽的光电流范围对读出电路提出了要求，既要考虑高灵敏度优势，也要避免饱和的发生。

基于以上问题，现有读出电路的解决方案是引入积分电容可调的结构，即采用不同大小的积分电容，通过开关控制积分电容的通断来实现不同大小的组合。然而，开关的闭合是由手动控制的，使用中很不方便，而且经常将地引线插拔对电路精确造成较大影响，也不符合智能化的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种宽动态且光照强度范围较广的积分电容自动可调读出电路，采用施密特触发器的积分电容自动调控电路，在小积分电容快出现饱和时，使读出电路自动跳转到大积分电容，自动扩大积分电容，大大提高了电路的智能化，也增大了读出电路的动态范围，大幅度提高了灵敏度和信噪比，实现了大动态范围的读出，确保了图像质量。