[发明专利]一种用于三维成像芯片的像素电路

摘要

本发明公开了一种用于三维成像芯片的像素电路，属于光电探测领域。本发明所述的三维成像芯片像素结构包括一个用于检测光子信息的单光子雪崩二极管；与单光子雪崩二极管相连接的一个被动淬灭主动再充电电路，用于检测光子到达而引起的雪崩效应，和在检测雪崩效应后给单光子雪崩二极管再充电使其两端电压恢复工作在盖格模式下，以便检测下一次到达的光子；一个多路选择开关，用于将被动淬灭主动再冲电路转换的雪崩脉冲分时分别传输给后面的处理电路；两个计数器，分别用来记录一个曝光周期记录的光子转换为雪崩脉冲的数目，每个计数器的输出端连接了一个三态门开关。本发明具有灵敏度高、检测速度快的优点。

主权项

一种用于三维成像芯片的像素电路，其特征在于：包括单光子雪崩二极管、被动淬灭和主动再冲电电路、多路选择开关、或门、两个计数器、两组三态门开关；单光子雪崩二极管两端施加一个比其雪崩击穿电压高的反向偏压，单光子雪崩二极管的输出接被动淬灭和主动再冲电电路的输入端，被动淬灭和主动再冲电电路的输出端与多路选择开关的输入端相连，多路选择开关的两路输出分别连接到两个计数器的输入端，计数器的输出连接一个三态门开关；或门的两个输入端分别与两个计数器的溢出输出端相连，或门的输出端与多路选择开关的控制端相连;所述被动淬灭和主动再冲电电路包括第一MOS管、第二MOS管、反相器、或非门，单光子雪崩二极管的阳极与第一MOS管和第二MOS管的漏极相连，第一MOS管和第二MOS管的源极都接地，单光子雪崩二极管的阳极与反相器的输入端相连接，单光子雪崩二极管的阳极还与或非门的一个输入端相连接，或非门的另一个输入端接反相器的输出端，或非门的输出端与第二MOS 管的栅极相连。