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公开(公告)号：CN113114255B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202110456267.1
申请日：2021-04-26
Applicant: 北京大学
IPC: H03M1/34
Abstract: 本发明提供一种两步式读出电路和模数转换器，涉及红外焦平面阵列技术领域。在粗量化阶段，积分单元对电流进行折叠积分，同时，时序控制开关单元控制计数器开关，导通比较器和所述粗量化计数器之间的回路；粗量化计数器基于折叠积分的结果，确定粗量化转换结果；在细量化阶段，积分单元停止对电流进行折叠积分，时序控制开关单元控制计数器开关，导通比较器和细量化计数器之间的回路；细量化计数器基于折叠积分后的余量电压和细量化阶梯单元，确定细量化转换结果。本发明的两步式读出电路，一次模数转换的折叠积分次数远远小于传统ADC的折叠积分次数。实现了既能降低模数转换低功耗，又保持了较高精度模数转换，具有较高的实用性价值。
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公开(公告)号：CN114172517A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202110948083.7
申请日：2021-08-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供一种红外读出电路和模数转换器，涉及红外焦平面阵列技术领域。所述电路包括：转换单元、积分单元、比较器、控制逻辑单元；转换单元将二极管探测器电压与盲端探测器电压之间的电压差，转换为对应的电流，传输至积分单元；控制逻辑单元接收比较器发送的翻转信号向积分单元发送控制信号；积分单元包括：两个积分电容，其受控于控制信号，对电流交替进行折叠积分，在任一一个积分电容进行折叠积分时，另一个积分电容的上极板电压被复位。本发明避免了比较器的延迟以及变相的消除了积分电容复位的充放电时间，极大的降低了非线性，从而提高了ADC的精度和动态范围，在不增加功耗的前提下提高了线性度，具有较高的实用性价值。
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公开(公告)号：CN113114255A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110456267.1
申请日：2021-04-26
Applicant: 北京大学
IPC: H03M1/34
Abstract: 本发明提供一种两步式读出电路和模数转换器，涉及红外焦平面阵列技术领域。在粗量化阶段，积分单元对电流进行折叠积分，同时，时序控制开关单元控制计数器开关，导通比较器和所述粗量化计数器之间的回路；粗量化计数器基于折叠积分的结果，确定粗量化转换结果；在细量化阶段，积分单元停止对电流进行折叠积分，时序控制开关单元控制计数器开关，导通比较器和细量化计数器之间的回路；细量化计数器基于折叠积分后的余量电压和细量化阶梯单元，确定细量化转换结果。本发明的两步式读出电路，一次模数转换的折叠积分次数远远小于传统ADC的折叠积分次数。实现了既能降低模数转换低功耗，又保持了较高精度模数转换，具有较高的实用性价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114172517B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202110948083.7
申请日：2021-08-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供一种红外读出电路和模数转换器，涉及红外焦平面阵列技术领域。所述电路包括：转换单元、积分单元、比较器、控制逻辑单元；转换单元将二极管探测器电压与盲端探测器电压之间的电压差，转换为对应的电流，传输至积分单元；控制逻辑单元接收比较器发送的翻转信号向积分单元发送控制信号；积分单元包括：两个积分电容，其受控于控制信号，对电流交替进行折叠积分，在任一一个积分电容进行折叠积分时，另一个积分电容的上极板电压被复位。本发明避免了比较器的延迟以及变相的消除了积分电容复位的充放电时间，极大的降低了非线性，从而提高了ADC的精度和动态范围，在不增加功耗的前提下提高了线性度，具有较高的实用性价值。
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公开(公告)号：CN114414066B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210056356.1
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种红外成像读出专用集成电路和红外成像仪，涉及专用集成电路领域。包括：环形振荡器、采样单元以及计数器；环形振荡器包括：多级反相器；环形振荡器接收信号电流产生脉冲信号，并将脉冲信号传输至计数器，计数器对脉冲信号进行计数，得到振荡次数；采样单元与多级反相器连接，用于采样多级反相器的相位，并传输至数字寄存器；其中，在每个模数转换周期结束时，基于采样信号，将多级反相器的相位以及振荡次数存储于所述数字寄存器中，并通过数字寄存器输出。本发明没有倍频操作，大大降低计数器和采样电路的功耗和复杂度。有效地减小模数转换电路的面积开销和功耗，极为适合在小像元、先进工艺下实现列级或者像素级ADC。
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公开(公告)号：CN115037897B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202210631128.2
申请日：2022-06-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种像素级模数转换电路、模数转换器以及红外探测设备，涉及集成电路领域。包括：振荡单元接收光电流，产生对应的振荡周期信号，时序控制单元接收振荡周期信号和积分信号，产生粗量化采样信号和细量化采样信号；计数单元对振荡次数进行计数，在粗量化采样信号有效时，记录计数器的值，得到粗量化结果并传输至读出单元；同时在细量化采样信号有效时，接收全局格雷码计数器的值，得到细量化结果并传输至读出单元；读出单元将粗量化结果和细量化结果输出至像素外。本发明的摒弃了目前细量化采用的每个像素对应一个细量化单元的结构形式，细量化提高模数转换精度的同时，不以牺牲像素面积为代价。
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公开(公告)号：CN114414066A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210056356.1
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种红外成像读出专用集成电路和红外成像仪，涉及专用集成电路领域。包括：环形振荡器、采样单元以及计数器；环形振荡器包括：多级反相器；环形振荡器接收信号电流产生脉冲信号，并将脉冲信号传输至计数器，计数器对脉冲信号进行计数，得到振荡次数；采样单元与多级反相器连接，用于采样多级反相器的相位，并传输至数字寄存器；其中，在每个模数转换周期结束时，基于采样信号，将多级反相器的相位以及振荡次数存储于所述数字寄存器中，并通过数字寄存器输出。本发明没有倍频操作，大大降低计数器和采样电路的功耗和复杂度。有效地减小模数转换电路的面积开销和功耗，极为适合在小像元、先进工艺下实现列级或者像素级ADC。
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公开(公告)号：CN115037897A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210631128.2
申请日：2022-06-06
Applicant: 北京大学
IPC: H04N5/378
Abstract: 本发明提供了一种像素级模数转换电路、模数转换器以及红外探测设备，涉及集成电路领域。包括：振荡单元接收光电流，产生对应的振荡周期信号，时序控制单元接收振荡周期信号和积分信号，产生粗量化采样信号和细量化采样信号；计数单元对振荡次数进行计数，在粗量化采样信号有效时，记录计数器的值，得到粗量化结果并传输至读出单元；同时在细量化采样信号有效时，接收全局格雷码计数器的值，得到细量化结果并传输至读出单元；读出单元将粗量化结果和细量化结果输出至像素外。本发明的摒弃了目前细量化采用的每个像素对应一个细量化单元的结构形式，细量化提高模数转换精度的同时，不以牺牲像素面积为代价。
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