非制冷紅外焦平面陣列讀出電路的時序控制電路設計與實現(xiàn).pdf

1、紅外線焦平面陣列是紅外線成像儀器的核心芯片，芯片包括探測器部分，與讀出電路部分，讀出電路即對探測器探測到的信號進行一定的處理并輸出給成像元件的電路。本文先對探測器原理進行簡單的敘述，再對讀出電路部分進行深入研究。讀出電路的設計可分為模擬電路部分與數(shù)字電路部分，數(shù)字電路部分主要用于控制探測器行、列選通的時序，因此也稱為時序控制電路。本設計的意義在于此讀出電路所針對的為民用級紅外線成像儀的探測器，由于我國在這個領域起步較晚，軍用方面有一定進

2、展，民用方面暫時沒有產(chǎn)品。
　　本設計針對320×240的紅外線焦平面陣列，時序控制電路的規(guī)模不算太大，功能并不復雜，究竟采用全定制設計還是半定制設計更好，目前還沒有定論。本設計先采用全定制設計方法。先確定電路的整體結構，再分別確定模擬電路與數(shù)字電路的功能，制定數(shù)字電路的時序圖，設計數(shù)字電路的整體結構，并嘗試采用特殊模塊來減小功耗與面積。然后開始繪制電路的原理圖，并對其仿真，仿真通過后繪制版圖，最后進行后仿真。之后，本文又采用半定

3、制方法設計電路。確定好電路的功能與時序后編寫verilog代碼并進行仿真。仿真通過后，使用EDA軟件進行邏輯綜合得到門級網(wǎng)表，再對門級網(wǎng)表布局布線得到版圖與布線后網(wǎng)表，最后進行時序分析。其中，邏輯綜合、布局布線與時序分析都依賴于EDA軟件，本設計的難點在于對EDA軟件工作方式與算法的研究，并掌握軟件常用命令和操作步驟。采用EDA軟件自動化的設計，是目前業(yè)界常用的數(shù)字集成電路設計方法，目前已有的紅外線焦平面讀出電路的數(shù)字電路均采用此方法。