JP2009055592A - 信号読み出し回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サーモパイル1の出力を読み出すか否かを選択する選択用スイッチング素子QSと、演算増幅器OPの反転入力端が第1のコンデンサC1を介して選択用スイッチング素子QSに直列接続され且つ非反転入力端が仮想グラウンドと接続され且つ反転入力端・出力端間に第2のコンデンサC2と第1のリセット用スイッチング素子QRとの並列回路が接続され、選択用スイッチング素子QSと第1のコンデンサC1との接続点・仮想グラウンド間に第2のリセット用スイッチング素子QR1が接続されてなる積分器4と、積分器4の出力端・仮想グラウンド間にサンプリング用スイッチング素子QSSを介して接続されたホールド用コンデンサCLSとを備える。演算増幅器OPのトランスコンダクタンスがサンプリング時間を満足できるトランスコンダクタンスの最小値に設定されている。
【選択図】 図1
Description
本実施形態では、赤外線の吸収による温度変化に応じたアナログ量の出力値を発生するサーモパイルの出力を増幅して読み出す信号読み出し回路を備えた熱型赤外線イメージセンサを例示する。
本実施形態の信号読み出し回路の基本構成は実施形態1と略同じであって、図7に示すように、サンプルホールド回路5が、積分器4の出力端と仮想グラウンドとの間にオフセットサンプリング用スイッチング素子QSRを介して接続されたオフセットホールド用コンデンサCLRを備えている点などが相違する。ここにおいて、オフセットサンプリング用スイッチング素子QSRは、サンプリング用スイッチング素子QSSと同じ仕様のMOSトランジスタにより構成されており、実施形態1にて説明した上記制御手段によりオンオフ制御される。また、オフセットホールド用コンデンサCLRは、ホールド用コンデンサCLSと同じ仕様のMOSコンデンサにより構成されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
4 積分器
5 サンプルホールド回路
Rp 抵抗
Vs 電圧源
QS 選択用スイッチング素子
OP 演算増幅器
C1 第1のコンデンサ
C2 第2のコンデンサ
QR 第1のリセット用スイッチング素子
QR1 第2のリセット用スイッチング素子
QSS サンプリング用スイッチング素子
QSR オフセットサンプリング用スイッチング素子
CLS ホールド用コンデンサ
CLR オフセットホールド用コンデンサ
Claims (3)
- 赤外線の吸収による温度変化に応じたアナログ量の出力値を発生するサーモパイルの出力を増幅して読み出す信号読み出し回路であって、サーモパイルに直列に接続されサーモパイルの出力を読み出すか否かを選択する選択用スイッチング素子と、演算増幅器の反転入力端が第1のコンデンサを介して選択用スイッチング素子に直列接続されるとともに非反転入力端が仮想グラウンドと接続され且つ反転入力端と出力端との間に第2のコンデンサと第1のリセット用スイッチング素子との並列回路が接続され、選択用スイッチング素子と第1のコンデンサとの接続点と仮想グラウンドとの間に第2のリセット用スイッチング素子が接続されてなりサーモパイルの出力を増幅する積分器と、積分器の出力端と仮想グラウンドとの間にサンプリング用スイッチング素子を介して接続されたホールド用コンデンサと、各スイッチング素子をオンオフ制御する制御手段とを備え、演算増幅器のトランスコンダクタンスがサンプリング時間を満足できるトランスコンダクタンスの最小値に設定されてなることを特徴とする信号読み出し回路。
- 前記各スイッチング素子は、MOSトランジスタからなり、前記制御手段は、前記選択用スイッチング素子、前記第1のリセット用スイッチング素子、前記第2のリセット用スイッチング素子および前記サンプリング用スイッチング素子それぞれをオンとして前記第1のコンデンサ、前記第2のコンデンサおよび前記ホールド用コンデンサそれぞれの残留電荷を放電させるリセットモードと、前記第1のリセット用スイッチング素子および前記第2のリセット用スイッチング素子をオフとして前記ホールド用コンデンサに電荷を蓄積させるサンプリングモードと、前記サンプリング用スイッチング素子をオフとして前記ホールド用コンデンサの電圧を読み出し可能とする読み出しモードとを有し、リセットモードからサンプリングモードへ移行するにあたって前記第1のリセット用スイッチング素子、前記第2のリセット用スイッチング素子をオフさせる際、前記第1のリセット用スイッチング素子の制御電圧を連続的に低下させてオフさせた後に前記第2のリセット用スイッチング素子をオフさせることを特徴とする請求項1記載の信号読み出し回路。
- 前記積分器の出力端と前記仮想グラウンドとの間にオフセットサンプリング用スイッチング素子を介して接続されたオフセットホールド用コンデンサを備え、前記制御手段は、前記選択用スイッチング素子、前記第1のリセット用スイッチング素子、前記第2のリセット用スイッチング素子、前記サンプリング用スイッチング素子およびオフセットサンプリング用スイッチング素子それぞれをオンとして前記第1のコンデンサ、前記第2のコンデンサ、前記ホールド用コンデンサおよびオフセットホールド用コンデンサそれぞれの残留電荷を放電させるリセットモードと、前記第1のリセット用スイッチング素子、前記第2のリセット用スイッチング素子およびオフセットサンプリング用スイッチング素子をオフとして前記ホールド用コンデンサに電荷を蓄積させるサンプリングモードと、前記サンプリング用スイッチング素子をオフとして前記ホールド用コンデンサの電圧を読み出し可能とする読み出しモードとを有し、リセットモードでは、前記選択用スイッチング素子、前記第1のリセット用スイッチング素子、前記第2のリセット用スイッチング素子、前記サンプリング用スイッチング素子およびオフセットサンプリング用スイッチング素子をオンとしたリセット期間と、リセット期間の次に前記第1のリセット用スイッチング素子をオフとしてオフセットホールド用コンデンサおよび前記ホールド用コンデンサに電荷を蓄積させるオフセット蓄積期間と、オフセット蓄積期間の次にオフセットサンプリング用スイッチング素子をオフとしてオフセットホールド用コンデンサの電圧を読み出し可能とするオフセット読み出し期間とが設けられていることを特徴とする請求項1記載の信号読み出し回路。
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