在短波紅外天文探測應(yīng)用中,背景輻射極低、信號電流極小,每秒僅產(chǎn)生幾個光電子,為了實(shí)現(xiàn)較高的信噪比,探測器應(yīng)具有極低的噪聲。在目前國際主流天文應(yīng)用紅外讀出電路源隨器（SFD）結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)型讀出電路輸入級結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即行共用模塊的單位增益緩沖器（UB）結(jié)構(gòu),在電路仿真中,實(shí)現(xiàn)了輸入級等效輸入噪聲小于1e^-,線性度為0.994。

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圖２ＳＦＤ結(jié)構(gòu)等效輸入噪聲模型采用的工藝設(shè)計(jì)

圖２ＳＦＤ結(jié)構(gòu)等效輸入噪聲模型采用ＧｌｏｂａｌＦｏｕｎｄｒｉｅｓ的０．１８μｍＩＣ工藝設(shè)計(jì)了如圖１（ｃ）所示的單元電路結(jié)構(gòu)，Ｗ＝５μｍ，Ｌ＝５μｍ，取Ｋ＝１０－２８Ｖ２·Ｆ，Ｃｏｘ＝５．３８×１０－３Ｆ·ｍ２，根據(jù)仿真結(jié)果得到的ｇｍ１、ｇｍ２，代入計(jì)算得到ｆｃ≈２ｋＨｚ。在天文探....

圖３ＳＦＤ結(jié)構(gòu)單元版圖改進(jìn)型單位增益緩沖器單元結(jié)構(gòu)

間跨導(dǎo)。一般情況下，源隨器在未消除體效應(yīng)的影響時，增益約為０．７～０．８，并且會帶來非線性，在應(yīng)用過程中是難以接受的，故必須消除。圖３所示為ＳＦＤ結(jié)構(gòu)的單元電路版圖結(jié)構(gòu)，像元中心距為１５μｍ，在版圖設(shè)計(jì)過程中，消除體效應(yīng)需在ＤＲＣ規(guī)則內(nèi)，將ＰＭＯＳ管襯底所在的Ｎ阱與其源連接，單獨(dú)....

圖４單位增益緩沖器型單元結(jié)構(gòu)

圖４單位增益緩沖器型單元結(jié)構(gòu)圖５ＵＢ結(jié)構(gòu)等效噪聲模型當(dāng)僅考慮１／ｆ噪聲時，需增加器件面積和輸入管的ｇｍ１，新結(jié)構(gòu)在不需要連接襯底與源的情況下，單元輸入管Ｍ１的溝道寬、長分別為Ｗ＝１０μｍ、Ｌ＝９μｍ，進(jìn)一步增大了器件的面積，且除Ｍ２外其余器件在單元外部，器件版圖面積不受限制。ＵＢ....

圖６ＵＢ結(jié)構(gòu)單元版圖

０．００１ＫＣｏｘｆ１（ＷＬ）１＋ｇ２ｍ２（ＷＬ）２ｇ２ｍ１＋［ｇ２ｍ３（ＷＬ）３·ｇ２ｍ１］·ｄｆ＝２．６×１０－１２（ｌｎ１０００－ｌｎ０．００１）＝３．９５２×１０－１１Ｖ２（１１）其中，ｇｍ由仿真結(jié)果得到：Ｖｎ，ｉｎＵＢ＝６．２８６μＶ（１２）與式（６）對比，ＵＢ結(jié)構(gòu)的噪....

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