题目：GaN基紫外探测器阵列的预处理电路设计

GaN紫外探测器具有光电转换量子效率高、表面复合率低、在苛刻物理和化学环境中有高的稳定性等特点而被国内外广泛的研究和应用。紫外探测器阵列成像要求将探测器有效感应信号进行数字化，而探测器的输出是比较小的模拟电流信号，并伴随着比较大的暗电流，不能满足ADC的输入要求，必须进行适当的处理。本文根据GaN紫外探测器输出电流信号小、暗电流大、噪声干扰严重的特点，提出了预处理电路整体实现方案，采用对信号积分和相关双采样相结合的方法来减小噪声对信号的影响，积分抑制高频噪声，相关双采样抑制低频噪声；针对紫外探测器暗电流大的特点，设计了一种前置放大电路；根据电路需求不同，设计两级运算放大器和轨对轨运算放大器，并以此为基础实现了积分电路、相关双采样电路和采样电路；设计了适当的时序信号控制基于上述电路模块实现整体预处理电路，对紫外探测器阵列的输出信号的进行预处理；在版图设计方面，采用了Chartered的0.35μm的工艺及全定制版图的设计方式，采用Cadence公司的Virtuoso 软件平台，设计了电路中各个模块的版图。 仿真结果表明，设计的前置放大器结构能对暗电流进行有效的抑制，该结构具有注入效率高、动态范围大、线性度好、噪声小、探测器偏置电压稳定等特点。本课题实现了对8×8 GaN 紫外探测器阵列的输出信号的预处理，输出信号满足后端ADC的需求。