[发明专利]一种基于忆阻桥电路的双向热释电信号积分读出电路

摘要

本发明公开了一种基于忆阻桥电路的双向热释电信号积分读出电路，包括第一级CTIA(电容反馈互导)输入级电路、忆阻桥电路、采样输出电路；其中第一级CTIA输入级电路将弛豫铁电探测器的输出电流信号转化为电压信号，忆阻桥电路对输出信号进行选择，采样输出电路进行信号采样，将各个通道逐次导通输出。本发明的电路模块集成在一集成电路芯片上，由外部驱动电路提供控制信号，提高输出信号信噪比，为大规模多元小面积灵敏元热释电焦平面，提供了一种高信噪比的具有双向电流积分放大的读出电路。

主权项

1.一种基于忆阻桥电路的双向热释电信号积分读出电路，其特征在于包括将热释电探测器的电流信号转化为电压信号的第一级CTIA电容反馈互导输入级模块；对第一级CTIA电路输出信号进行编程输出的忆阻桥电路模块；进行信号采样以及多路选通及输出的采样输出电路模块；其中：所述第一级CTIA电容反馈互导输入级电路由运算放大器OPA1和积分电容C_int1、开关复位管M_rst1和组成，积分电容C_int1、开关复位管M_rst1分别与运算放大器OPA1的负输入端和输出端连接，运算放大器OPA1负输入端连接探测器，正输入端连接参考电压V_ref；所述忆阻桥电路由四个相同的带有极性的忆阻元件构成，M₁和M₄为正向偏置，M₂和M₃为反向偏置，其中M₁和M₂相连，M₃和M₄相连，M₁和M₃正向端与第一级CTIA输入级电路输出端以及外部编程控制信号相连，负向端作为输出与采样输出电路相连，构成忆阻桥电路；所述采样输出电路包括采样保持电路和多路传输电路，采样电路由采样电容C_sh和CMOS开关管组成，多路传输电路包括选通CMOS开关管、移位寄存器、单位增益跟随器OPA3，移位寄存器依次选通各个通道，信号逐次输出，达到读出信号的目的；上述读出电路的具体工作过程如下：第一级CTIA输入级电路中V_rst信号控制开关管M_rst1导通，积分电容C_int1开始积分复位到参考电平，当复位开关管M_rst1截止时进入积分阶段；从探测器输出的电荷流入积分电容C_int1，经运算放大器转成电压放大后输出，进入忆阻桥电路；编程脉冲信号V_c控制忆阻元件的状态变化，通过与调制信号匹配，实现双向电流积分放大；忆阻桥电路的输出信号经过采样输出电路采样后逐次输出。