陈楠 作品数:35 被引量:44 H指数:5 供职机构: 昆明物理研究所 更多>> 发文基金: 国防科技技术预先研究基金 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 电气工程 更多>>
高性能低噪声数字读出电路 被引量:9 2020年 红外焦平面的数字读出是信息化发展的必然方向,其关键技术是数字读出电路。介绍了数字读出电路的发展现状和主要架构,重点分析了时间噪声和空间噪声的来源和影响,并给出低噪声设计指导。同时对线性度、动态范围和帧频等主要性能进行了讨论,设计了两款数字读出电路。采用列级ADC数字读出架构设计了640×512数字焦平面探测器读出电路,读出噪声测试结果为150μV,互连中波探测器测试NETD为13 m K。基于数字像元读出架构设计了384×288数字焦平面探测器读出电路,互连长波探测器测试NETD小于4 m K,动态范围超过90 dB,帧频达到1000 Hz。所设计的两款读出电路有效提升了红外焦平面的灵敏度、动态范围和帧频等性能,表明数字读出电路技术对红外探测器性能的提升具有重要作用。 姚立斌 陈楠关键词:红外焦平面 低噪声 百万帧频中波红外图像传感器研究 被引量:1 2021年 设计了一款64×64面阵规格、片上集成存储器的超高速红外焦平面数字读出集成电路,将其与中波红外焦平面探测器芯片进行了互连,成功研制出超高速64×64中波红外图像传感器。实验结果表明,所研制超高速红外图像传感器的帧频达到1 MHz,存储深度为100帧,对黑体温度呈现近似线性响应,具有优于3.6 K的温度分辨率。 张济清 邓功荣 毛文彪 钟昇佑 陈楠 陈浩森 姚立斌关键词:红外成像 红外焦平面 数字红外焦平面探测器(特邀) 被引量:2 2022年 相比传统的模拟红外焦平面探测器,数字红外焦平面探测器具有很多技术优势,是红外焦平面探测器技术的重要发展方向。首先,介绍了数字红外焦平面探测器国内外的研发现状,从信号处理以及应用的角度分析了模拟红外焦平面探测器与数字红外焦平面探测器的区别与特点;然后,又详细介绍了列级ADC数字读出集成电路以及数字像元读出集成电路的架构及具体电路模块,分析了数字读出集成电路的各模块电路及与性能的关系,并展望了数字读出集成电路的技术发展趋势。随着红外焦平面探测器向大面阵、小像元及高性能发展,对数字读出集成电路也提出更高的技术要求。通过读出集成电路架构以及模块电路的技术提升,列级ADC数字读出集成电路将普遍应用于大面阵、小像元红外焦平面探测器,而数字像元读出集成电路将普遍应用于长波红外焦平面探测器。 姚立斌 陈楠 胡窦明 王英 毛文彪 钟昇佑 张济清用于图像传感器的扩展计数模数转换器设计 2016年 扩展计数(extended counting)模数转换器(ADC)合并了Sigma-Delta(ΣΔ)ADC的高精度和奈奎斯特率ADC的高速低功耗优势,具有中高精度和中等的转换速度,在图像传感器方面具有很好的应用前景。以ΣΔADC与逐次逼近(SAR)ADC的组合结构的扩展计数ADC为例,基于0.35μm的CMOS工艺,对其进行了电路层面的设计。通过电路级仿真验证了该工艺下ADC的功能并且得到了部分的性能参数。 郭强 陈楠 姚立斌关键词:模数转换器 图像传感器 读出电路 读出电路开窗技术研究 被引量:1 2022年 读出电路开窗是红外焦平面和图像传感器读出电路中,用于提高图像帧频降低带宽的重要技术。该技术通过减小读出阵列的窗口尺寸,降低电路读出的数据量,从而提高帧频。介绍了两类主要的开窗模式:异步读出模式和同步读出模式。针对异步读出模式扩展性差、存在竞争冒险的问题,以及同步读出模式占用像元面积和窗口切换速度慢的问题,基于同步读出提出了一种行列控制字架构,并设计了一种用于该架构的可重复单元电路,提高了对不同面阵规格的扩展性。完成了所提出的开窗电路设计和版图设计,并对该电路进行了仿真验证。对比其他方案,文中设计实现了任意位置、最小1×1尺寸的开窗,同时解决了占用像元面积和竞争冒险问题,并提高了窗口切换速度。 崔长坤 陈楠 钟昇佑 张娟 姚立斌关键词:红外焦平面 读出电路 开窗 一种两步式单斜率模拟-数字转换电路及转换方法 本发明公开了一种两步式单斜率模拟‑数字转换电路及转换方法,包括2<Sup>M</Sup>个等值电容组成的电容阵列、比较器模块、时序控制模块、N‑bit V<Sub>RAMP</Sub>斜坡发生器模块、三选一开关、2<Su... 姚立斌 胡窦明 陈楠 张济清 钟昇佑 李正芬 胡彦博 王英小面积、微功耗增量型Sigma-Delta ADC设计 被引量:5 2015年 模拟数字转换器(ADC)是智能化传感器的一个重要组成部分。阵列型传感器应用对ADC的功耗及芯片面积都具有较高的要求,同时传感器本身特性要求ADC具有较高的精度,对阵列型传感器用ADC的设计提出了挑战。在分析各类型ADC的性能优劣势的基础上,提出了应用增量型Sigma-Delta ADC来设计阵列型传感器应用。介绍了增量型Sigma-Delta ADC的架构设计以及电路设计,并在0.18?m CMOS工艺下流片。在40 k S/s的转换速度下,所设计的ADC达到了15 bit的精度,功耗为58?W,单个ADC的芯片面积为10?m×530?m。测试结果表明增量型Sigma-Delta ADC非常适合于阵列型传感器应用。 姚立斌 陈楠 韩庆林关键词:ADC 一种两步式单斜率模拟-数字转换电路及转换方法 本发明公开了一种两步式单斜率模拟‑数字转换电路及转换方法,包括2<Sup>M</Sup>个等值电容组成的电容阵列、比较器模块、时序控制模块、N‑bit V<Sub>RAMP</Sub>斜坡发生器模块、三选一开关、2<Su... 姚立斌 胡窦明 陈楠 张济清 钟昇佑 李正芬 胡彦博 王英包含交流耦合CTIA与数字CDS的CMOS图像传感器设计 被引量:2 2017年 设计了一种带隔直电容的交流耦合CTIA像元电路与数字相关双采样(DCDS)结构的CMOS图像传感器系统。在传统的CTIA像元电路中增加隔直电容,通过控制光电二极管的偏压,达到减小光电二极管暗电流的目的;同时采用片外数字CDS结构,通过在片外实现复位信号与像元积分信号的量化结果在数字域的减法,可以减小图像传感器像元的复位噪声和固定图案噪声(FPN)。基于0.35μm标准CMOS工艺对此CMOS图像传感器进行流片,像元阵列为256×256,像元尺寸为16μm×16μm。测试结果表明交流耦合CTIA像元电路可以将光电二极管的偏压控制在零偏点附近,此时其暗电流最小;采用了数字CDS结构后,图像传感器像元的时域噪声及固定图案噪声均有不同程度降低。 邹梅 陈楠 姚立斌关键词:CMOS图像传感器 暗电流 凝视型数字化红外成像组件 本发明公开了一种凝视型数字化红外成像组件,旨在提供一种高集成度的凝视型数字化红外成像组件。它包括数字焦平面探测器、探测器接口、制冷机驱动器、信号处理器、存储器、输入设备以及输出设备;所述输入设备与信号处理器通过通讯接口连... 纪忠顺 姚立斌 韩庆林 陈楠 张济清 钟昇佑 李正芬 杨绍明 朱江 周立钢 李云川 李燕 胡窦明 陈绍林 毛文彪 陈洁 费江新文献传递