[发明专利]焦平面红外传感器及其信号读出方法

权利要求书

1.一种焦平面红外传感器，其特征在于，包括：

运算放大器，包括一正输入端、一负输入端以及一输出端，所述运算放大器的正输入端接收一第一参考电压信号；

盲元电路，包括若干盲元电阻，所述盲元电路与所述运算放大器的负输入端以及输出端相连，所述盲元电路根据所述运算放大器的偏置产生暗场电流；

敏感元电路，包括若干敏感元电阻，所述敏感元电路与所述运算放大器的负输入端以及输出端相连，所述敏感元电路根据所述运算放大器的偏置产生热电流；其中，所述盲元电阻与所述敏感元电阻具有相同的电路连接结构；

减法电路，其输入端与所述盲元电路和所述敏感元电路的输出端相连，用于将所述暗场电流与所述热电流做减法以产生电流差，所述电流差表示红外辐照在敏感元电阻上产生的电流变化；其中，所述减法电路还包括一选择电路，所述选择电路选择性导通以使所述盲元电路或所述敏感元电路根据所述运算放大器的偏置产生所述暗场电流或热电流；以及

积分电路，与所述减法电路的输出端相连，用于在积分周期内对所述电流差进行积分。

2.如权利要求1所述的焦平面红外传感器，其特征在于，所述盲元电阻的第一端接地，其第二端通过一第一开关晶体管连接到所述运算放大器的负输入端，且与一第一晶体管的第一端相连，所述第一晶体管的栅极连接到所述运算放大器的输出端，所述第一晶体管的的第二端通过一第二开关晶体管连接到所述减法电路，所述第一开关晶体管与所述第二开关晶体管的栅极受到一盲元行选信号控制使所述盲元电阻工作或不工作。

3.如权利要求1所述的焦平面红外传感器，其特征在于，所述敏感元电阻的第一端接地，其第二端通过一第三开关晶体管连接到所述运算放大器的负输入端，并且还与一第二晶体管的第一端相连，所述第二晶体管的栅极连接到所述运算放大器的输出端，所述第二晶体管的的第二端通过一第四开关晶体管连接到所述减法电路，所述第三开关晶体管与所述第四开关晶体管的栅极受到一敏感元行选信号控制以使所述敏感元电阻工作或不工作。

4.如权利要求1所述的焦平面红外传感器，其特征在于，所述减法电路为一镜像偏置电路，包括第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管以及第六晶体管，所述第三晶体管和第四晶体管的第一端与一电压源相连，所述第三晶体管和第四晶体管的第二端分别与所述第五晶体管和第六晶体管的第一端相连，所述第三晶体管与所述第四晶体管的栅极通过一第一采样开关互连，所述第三晶体管的栅极还与所述第五晶体管的第二端相连，所述第四晶体管M4的栅极还通过一第一采样电容接地；所述第五晶体管和第六晶体管的栅极通过一第二采样开关互连，所述第五晶体管的第二端与所述第六晶体管的的第二端与所述选择电路相连，所述第六晶体管的栅极还通过一第二采样电容接地。

5.如权利要求4所述的焦平面红外传感器，其特征在于，所述选择电路包括第五开关晶体管和第六开关晶体管，所述第五开关晶体管和第六开关晶体管的第一端分别与所述第五晶体管和第六晶体管的第二端相连，所述第五开关晶体管和第六开关晶体管的第二端相连，并与所述盲元电路和敏感元电路的输出端相连，所述第五开关晶体管和第六开关晶体管的栅极分别接收一控制信号以交替导通或截止，从而使所述盲元电路根据所述运算放大器的偏置产生暗场电流，或使所述敏感元电路根据所述运算放大器的偏置产生热电流。

6.如权利要求5所述的焦平面红外传感器，其特征在于，所述第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、所述第五开关晶体管和第六开关晶体管分别包括若干并联的单个晶体管，所述第三晶体管和第四晶体管中的单个晶体管尺寸相同，所述第五晶体管和第六晶体管的单个晶体管尺寸相同，所述第五开关晶体管和第六开关晶体管中的单个晶体管尺寸相同，且所述第五晶体管与第六晶体管中的单个晶体管的数量比例关系，与所述第三晶体管与第四晶体管中的中的单个晶体管的数量比例关系相等，也与所述第五开关晶体管和第六开关晶体管中的单个晶体管的数量比例关系相等。

7.如权利要求6所述的焦平面红外传感器，其特征在于，所述数量比例关系等于所述若干盲元电阻的数量。