[发明专利]一种负载可变的单光子雪崩光电二极管淬灭电路

摘要

一种负载可变的单光子雪崩光电二极管淬灭电路，属于半导体技术领域。当发生雪崩击穿时，大的雪崩电流将会在可变负载晶体管两端产生大压降，当高于定值时，逻辑控制电路侦测到SPAD阳极点A点电压，控制可变负载管关断，给保持电路一个电流脉冲信号；当单光子雪崩光电二极管检测到光子产生雪崩电流时，雪崩电流在可变负载管上产生压降，并将该电压作为逻辑控制电路的输入端电压，输出模块用于检测逻辑控制电路输出结果，并进行整形输出，保持电路用于接收逻辑控制电路输出结果，并产生一定延迟使得电流完全淬灭，复位开关在接收到保持电路发送的复位信号后快速复位。本发明减小了节点寄生电容，淬灭时间短，结构简单，有利于大规模阵列集成。

主权项

1.一种负载可变的单光子雪崩光电二极管淬灭电路，其特征在于，包括第一NMOS管(M1)、第二NMOS管(M2)、第三NMOS管(M3)、第四NMOS管(M4)、电阻(R1)、反相器(INV1)和保持电路，第一NMOS管(M1)的栅极接保持电路的输出端，其漏极接第二NMOS管(M2)和第三NMOS管(M3)的漏极以及单光子雪崩光电二极管(SPAD)的阳极；第四NMOS管(M4)的栅极接第三NMOS管(M3)的源极，其漏极通过电阻(R1)后连接电源电压(VDD)，第四NMOS管(M4)的漏极输出雪崩电流脉冲信号(OUTb)到反相器(INV1)的输入端、保持电路的输入端和第二NMOS管(M2)的栅极，反相器(INV1)的输出端为该负载可变的单光子雪崩光电二极管淬灭电路的输出端输出雪崩电流脉冲信号(OUTb)的数字信号；第一NMOS管(M1)、第二NMOS管(M2)和第四NMOS管(M4)的源极接地(GND)，第三NMOS管(M3)的栅极接电源电压(VDD)；所述保持电路用于产生延后于雪崩电流脉冲信号(OUTb)的复位信号(REC)。