一、基本读出放大器的设计（论文文献综述）
周强,方海斌,简福斌,杨勇[1]（2021）在《半球谐振陀螺总剂量辐照效应性能研究》文中研究表明半球谐振陀螺是一种高可靠的哥氏振动陀螺,在宇航领域有广泛的应用前景。该文研究了在空间辐照环境下总剂量辐照效应对半球谐振陀螺性能的影响,分析了总剂量辐照效应对半球谐振陀螺不同功能模块的影响,包括陀螺敏感头、信号检测电路及控制电路,并进行了总剂量辐照试验验证。结果表明,100 krad（Si）的总剂量辐照对半球谐振陀螺的性能无明显影响,半球谐振陀螺的抗辐照能力能够满足高轨道航天器的应用需要。
李扬[2]（2021）在《基于流水线像素控制的高速低噪音低功耗CMOS图像传感器研究》文中研究说明CMOS图像传感器以其集成度高、速度快、功耗低和成本低等优势已经在大部分应用场合取代了CCD图像传感器。相比较于CCD的电荷转移方式,CMOS图像传感器的像素输出以电压形式传递到读出电路,所需要的时间短并且更有利于高速成像。此外,CMOS图像传感器还可以支持更为复杂电路部分的设计实现,例如高速片上模拟前端读出电路、模数转换电路和高速输出接口等,这使得CMOS图像传感器在高速、低噪音、低功耗成像方面展现出了显着的优势。随着近些年CMOS图像传感器制造工艺的发展和设计水平的进步,其读出噪音、暗电流和图像均匀性等指标已经逐渐超越CCD图像传感器。本文首先提出并研究一种CMOS图像传感器的像素阵列操作方法,该方法对像素进行流水线操作以提升传感器工作速度。通过同时操纵相邻两行或多行像素控制时序,可以极大程度地减轻由像素阵列控制信号线延迟引起的传感器帧频限制。在像素曝光控制方面引入了曝光数字状态机,将传统曝光起始操作时间从几百纳秒降低至几十纳秒。为了验证所提出的方法,本文对一个像素阵列矩阵进行了建模和仿真。结果显示通过流水线像素操作,可将像素阵列输出差异的峰峰值从25m V降低至4m V。基于所提出的流水线像素阵列操作方法,本文对配合流水线像素操作的模拟前端读出电路进行设计,并对其噪音性能进行了详细分析。在高增益条件下,流水线像素操作仅比传统像素操作增加30u V的等效输入噪音。其次,本文在具有低功耗计数方式的双斜坡ADC基础上,提出一种基于列级振荡器产生高频时钟的低功耗ADC结构。对于斜坡式ADC而言,高频计数时钟的传输和驱动消耗大量的功耗。本文提出的结构使用列级振荡器在本地产生高频计数时钟,列级振荡器只在有需要的情形下提前开启,可以节省掉高频时钟的传输功耗。本文对提出的列级低功耗ADC进行了全部设计和后仿真,仿真结果表明该ADC结构在10位量化精度、转换时间为1.4us情况下,DNL为+0.55/-0.41,INL为+1.63/-1.2,单列ADC的功耗仅为14.1u W。再次,本文对像素滤波方法进行了研究。对带宽限制、相关双采样和相关多采样进行了详细的数学分析。对相关多采样次数和采样间隔对噪音的影响进行了研究。同时提出一种随机电报信号噪音的自适应滤波方法。通过对像素的噪音进行阈值判定,并自动选择平均滤波或最大值最小值滤波方法,可以大幅降低像素随机电报信号噪音。对随机电报信号噪音的滤波算法验证结果显示在使用本文提出的算法后,随机电报信号噪音在7DN以上的像素数量减少约68%。最后,本文基于180nm CMOS图像传感器工艺设计了一款像素阵列感光面积为21.45mm x 21.45mm,像素结构为4T的CMOS图像传感器测试芯片。基于该测试芯片,对本文提出的流水线像素操作、曝光状态机控制、模拟前端读出电路以及随机电报信号噪音的滤波方法进行了详细验证。使用本文提出的流水线像素操作方法,可以在1.25us行时间下保证像素控制信号和输出信号稳定,并实现2个电子的读出噪音。
班冬松,唐培松,陈子钰,许勇,王锦涵,杨瑒[3]（2021）在《超导和自旋量子比特测控芯片架构研究》文中认为超导量子计算近年来发展迅速,但常规超导量子测控系统面临体积庞大、连线复杂、可扩展性低、无法在低温环境运行等问题。迫切需要研制高集成度的低温量子测控芯片,解决超导量子计算系统可扩展性瓶颈难题。本文介绍了超导量子比特测控的基本原理和超导量子比特测控芯片的研究现状,根据测控原理和已有研究成果,分析总结了量子测控芯片的设计需求,包括支持经典+量子混合计算模式、支持通用软硬件接口、支持实时闭环测控等方面.根据设计需求,提出了一种适用于超导量子比特的低温测控芯片架构。自旋量子与超导量子比特测控原理相同,该架构同样适用于基于自旋量子比特的测控芯片。该架构从功能层次上将芯片划分为计算调度层、指令处理层、信号处理层、介质连接层;从架构实现层面将芯片划分为运算控制部件、操作控制部件、测控接口部件等部分。该架构设计合理,功能划分明确,充分考虑异构计算模式支持、通用软硬件接口支持、数字电路高度集成、低功耗实现等设计需求,具备工程可实现性。
吴圣娟,姚立斌,李东升,姬玉龙,杨春丽,李红福,罗敏,李敏,许睿涵[4]（2021）在《小像元10μm中心距红外焦平面读出电路设计》文中提出研制出一款小像元10μm中心距红外焦平面探测器CMOS（complementarymetaloxide semiconductor）读出电路ROIC（read out integrated circuit）。读出电路设计包括积分后读出（integration then reading,ITR）和积分同时读出（integration while reading,IWR）模式,ITR模式下有2档增益,电荷满阱容量分别为4.3 Me-和1.6 Me-,其他功能包括抗晕、串口功能控制以及全芯片电注入测试功能。读出电路采用0.18μm工艺,电源电压3.3 V,测试结果表现出良好的性能:在77 K条件下,全帧频100 Hz,读出电路噪声小于0.2 m V。本文介绍了该款读出电路设计的基本架构,分析了在小的积分电容下电路抗干扰能力的设计。在测试过程中,发现了盲元拖尾现象,分析了拖尾现象产生的原因,为解决拖尾现象设计了抗晕管栅压产生电路,最后给出了整个电路的测试结果。
张硕,崔伟,金海,陈六彪,王俊杰,伍文涛,吴秉骏,夏经铠,宋艳汝,杨瑾屏,翁祖谦,刘志[5]（2021）在《面向先进光源线站等大科学装置的低温X射线能谱仪原理及应用进展》文中认为低温X射线能谱仪兼具高能量分辨率、高探测效率、低噪声、无死层等特点,能量分辨率与X射线入射方向无关,在暗弱的弥散X射线能谱测量方面具有明显优势.基于同步辐射及自由电子激光的先进光源线站、加速器、高电荷态离子阱、空间X射线卫星这类大科学装置的快速发展对X射线探测器提出了更高要求,因而低温X射线能谱仪被逐步引入到APS, NSLS, LCLS-II, Spring-8, SSNL, ATHENA, HUBS等大科学装置与能谱测量相关科学研究中.本文从低温X射线能谱仪的工作原理及分类、能谱仪系统结构、主要性能指标以及国内外大科学装置研究现状及发展趋势等方面作简要综述.
刘亦伦[6]（2021）在《基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计》文中研究表明传感器技术作为人类观察世界的主要工具,一直以来都是全世界科研人员关注的重点。高性能的图像传感器在科研、生活、生产等方方面面都有着举足轻重的作用。但是,现存的商用硅基探测器或多或少存在一些问题,如探测信号较弱,探测范围较窄,读出电路噪声过大等。如何提高硅基光电探测器的性能,是目前学界亟待解决的问题。石墨烯（Graphene）的零带隙能带结构,以及其优异的光学电学、力学等特性受到了科研界的广泛关注。它易于被转移到硅等半导体基底上,和硅基光电器件进行耦合,并显着的提升器件性能和表现。基于这些优势,本文进行了以下几个研究:1.参与设计了基于石墨烯/二氧化硅/硅结构的电荷耦合器件阵列（FE-CCD Array）,通过测试器件的各项参数,研究器件的工作原理。本器件利用石墨烯的场效应特点对器件进行调控,实现了电荷耦合像素阵列的线阵级信号读取,并通过不同激光下的测试,拓宽了传统硅基CCD的探测波长范围至近红外波段（375-980nm）。2.基于FE-CCD阵列器件设计了高质量、低噪声、高速的读出电路设计,并通过仿真和测试的手段对该电路进行表征。其中,主要设计了三阶的跨阻放大电路、巴特沃斯低通滤波电路和差分式相关双采样电路,该电路可将输出电流完成10倍放大和有效的降噪。3.基于FE-CCD阵列器件及读出电路设计搭建了1х10像素阵列的成像系统,并完成可见光下的成像实验。由于FE-CCD阵列器件的像素内积分效应,成像结果具有饱和度高,边缘清晰,成像时间短的特点,具有极高的应用前景和商业价值。
章立诚,梁子寒,王大勇,班勇[7]（2021）在《CMS探测器升级中的气体——电子放大器》文中指出2009年,经过近二十年的设计、施工和安装调试,位于欧洲核子中心（CERN）的大型强子对撞机（Large Hadron Collider,LHC）终于正式对撞成功,运行于其上的紧凑型缪子螺线管（Compact Muon Solenoid,CMS）1探测器也开始运行取数。三年后,CMS实验与ATLAS实验共同宣布,在质量125 Ge V发现了希格斯玻色子2。这是举世瞩目的高光时刻,意味着粒子物理标准模型预言的基本粒子全部被发现,人类对粒子物理的探索进入了新的领域。
胡小龙,胡南,邹锴,孟赟,许亮,冯一帆[8]（2022）在《SNSPD二十年：回顾与展望》文中认为21世纪初,GOL’TSMAN等人开启了超导纳米线单光子探测器（SNSPD）这一研究领域。历经整整20年的发展,SNSPD已经成为综合性能优异的单光子探测器,被广泛用于量子与经典的弱光探测。本文从性能指标、器件物理、薄膜材料、器件结构、加工工艺、光学耦合、信号读出、制冷系统、应用演示等9个方面,回顾了过去20年里SNSPD的重要研究进展;在此基础上,展望和评述了未来可能的研究与发展方向。
蒲恩强,方倪,沈凡,高超嵩,孙向明,刘军,赵聪,陈强军[9]（2021）在《一款像素级开关电容阵列波形采样芯片》文中研究指明设计了一款基于GSMC 130 nm CMOS工艺的像素级开关电容阵列（SCA）波形采样芯片。该芯片由32×32像素阵列和读写控制电路组成,每个像素集成了裸露的顶层金属、pn结和32×32 SCA,裸露的顶层金属和pn结作为电荷收集电极,SCA用于存储波形信号,每个像素尺寸约为150μm×156μm。测试结果表明:拟合的直流传输函数与理论分析相符,该波形采样芯片的输入满量程约为1 V,单次成像模式下帧率可达10 MHz,直流噪声等效噪声电荷电子个数约为24 890,对正弦波信号采样后能够比较好地还原出原始信号波形。
秦宇[10]（2021）在《温湿氧多功能传感器的读出电路设计》文中认为物联网的发展迫切需要集成化、多功能化、智能化的传感器。温度、湿度、氧气传感器广泛应用于智能家居、户外运动、工业矿井等场景,这三种传感器目前多以分立器件的形式出现,对于三种传感器的集成鲜有研究。论文在介绍温、湿、氧分立传感器及其读出电路相关机理的基础上,设计了温湿氧多功能传感器低功耗读出电路,该电路主要包括带隙基准电路、低压差线性稳压器、传感器预处理电路和开关电容放大器四个模块。采用预处理电路将三种环境信号转化为合适范围的电压值、再分时复用同一开关电容放大器输出最终结果的架构,降低了读出电路的总功耗。基于SMIC 0.13μm工艺进行电路设计和仿真验证。主要研究内容如下:（1）电源管理模块。设计了电流模式的带隙基准电路,温度系数为8.75ppm/℃,静态电流为31.8μA,产生了稳定的温度信号和基准;设计了带缓冲级的LDO电路,PSR为-61.16dB,静态电流为34.77μA,产生了稳定的1.2V电压。（2）传感器预处理电路。设计的温度传感器预处理电路在-40～60℃范围内输出521.4～678.4mV电压;氧气传感器预处理电路在5%～30%浓度范围内的输出为521.23～679.96mV电压。（3）开关电容放大器。环形放大器具有输出摆幅轨到轨、内部功耗与负载无关、性能随工艺微缩提高等优点。所设计的可变偏置伪差分环形放大器,实现了单端输入差分输出,输出摆幅提高到2.4V,环路增益为92dB,静态电流为41.08μA。（4）整体电路仿真。温度传感器输出范围为-937.4～940.7mV,灵敏度为18.79mV/℃,线性度为99.91%,精度为0.09℃;湿度传感器输出范围为-1.081～1.081V,灵敏度为 27.03mV/（%RH）,线性度为 99.99%,精度为 0.01%RH;氧气传感器输出范围为-949.5～951.6mV,灵敏度为76.03mV/（v/v%）,线性度为99.94%,精度为0.018%。整体电路在20KHz开关频率下正常工作,静态电流为132μA。仿真结果表明所设计的电路实现了预定的功能,达到了设计指标。
二、基本读出放大器的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基本读出放大器的设计（论文提纲范文）
（1）半球谐振陀螺总剂量辐照效应性能研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 总剂量辐照效应对陀螺的影响分析 |
| 1.1 总剂量辐照效应对陀螺敏感头的影响 |
| 1.2 总剂量辐照效应对信号检测电路的影响 |
| 1.3 总剂量辐照效应对控制电路的影响 |
| 1) 运算放大器偏置电流及失调电流的影响。 |
| 2) 比较器的影响。 |
| 2 总剂量辐照试验验证 |
| 3 结束语 |
（2）基于流水线像素控制的高速低噪音低功耗CMOS图像传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 数字成像系统 |
| 1.3 图像传感器的发展 |
| 1.4 CMOS图像传感器基本工作原理和结构 |
| 1.5 CMOS图像传感器研究现状 |
| 1.6 本论文的研究目的和创新点 |
| 1.7 本论文的结构 |
| 第2章 CMOS图像传感器及其性能指标 |
| 2.1 CMOS图像传感器曝光方式 |
| 2.1.1 卷帘快门 |
| 2.1.2 全局快门 |
| 2.2 CMOS图像传感器像素结构 |
| 2.2.1 3T像素 |
| 2.2.2 4T像素 |
| 2.3 CMOS图像传感器的读出电路 |
| 2.4 CMOS图像传感器指标 |
| 2.4.1 量子效率 |
| 2.4.2 满阱 |
| 2.4.3 噪音 |
| 2.4.4 动态范围 |
| 2.4.5 图像均匀性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 像素流水线控制方法 |
| 3.1 传统4T像素曝光控制和读出操作 |
| 3.2 流水线方式的像素操作 |
| 3.3 多级流水线方式的像素操作 |
| 3.4 流水线像素控制的电路实现 |
| 3.4.1 行译码器 |
| 3.4.2 静态随机读取存储器 |
| 3.4.3 逻辑控制电路 |
| 3.5 像素阵列驱动速度分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于流水线像素控制的模拟读出电路和及其噪音分析 |
| 4.1 基于像素流水线操作的低噪音模拟前端电路 |
| 4.1.1 跨导放大器 |
| 4.1.2 采样保持电路 |
| 4.1.3 模拟前端电路速度分析 |
| 4.1.4 模拟前端电路噪音分析 |
| 4.2 读出电路速度与噪音分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 低功耗双斜坡模数转换器的研究和设计 |
| 5.1 CMOS图像传感器ADC架构和类型分析 |
| 5.1.1 CMOS图像传感器模数转换器架构 |
| 5.1.2 列级模数转换器类型 |
| 5.1.3 双斜坡式ADC |
| 5.2 基于列级振荡器的低功耗模数转换方法 |
| 5.2.1 低功耗ADC架构 |
| 5.2.2 列级振荡器时钟产生和校准 |
| 5.3 低功耗斜坡型模数转换器模块设计 |
| 5.3.1 比较器及其噪音分析 |
| 5.3.2 列级振荡器 |
| 5.3.3 低功耗计数逻辑 |
| 5.3.4 低功耗斜坡型ADC版图设计 |
| 5.4 低功耗斜坡型模数转换器性能分析 |
| 5.4.1 差分和积分非线性 |
| 5.4.2 功耗分析 |
| 5.4.3 ADC速度和噪音分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 图像传感器降噪处理方法 |
| 6.1 带宽限制 |
| 6.2 相关双采样 |
| 6.3 相关多采样 |
| 6.3.1 原理分析 |
| 6.3.2 电路实现 |
| 6.4 随机电报信号噪音滤波算法及其实现方式 |
| 6.4.1 像素噪音分布 |
| 6.4.2 随机电报信号噪音像素时域特性 |
| 6.4.3 随机电报信号噪音滤波实现算法 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 基于流水线像素控制的CMOS图像传感器的测试 |
| 7.1 图像传感器成像系统 |
| 7.1.1 测试芯片 |
| 7.1.2 测试硬件系统 |
| 7.1.3 测试软件系统 |
| 7.1.4 光电测试平台 |
| 7.2 测试结果 |
| 7.2.1 测试芯片光响应曲线和光子转移曲线 |
| 7.2.2 流水线像素控制对速度提升的对比 |
| 7.2.3 流水线像素控制的噪音测试 |
| 7.2.4 相关多次采样对噪音的影响 |
| 7.2.5 成像测试 |
| 7.2.6 测试总结 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望及后续研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）超导和自旋量子比特测控芯片架构研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 超导量子比特测控原理 |
| 2 超导量子测控芯片研究现状 |
| 3 量子测控芯片设计需求 |
| 4 量子测控芯片架构设计 |
| 5 小结 |
（6）基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 石墨烯简介 |
| 1.1.1 石墨烯结构 |
| 1.1.2 石墨烯性质 |
| 1.2 图像传感器简介 |
| 1.2.1 电荷耦合器件 |
| 1.2.2 电子注入器件 |
| 1.3 石墨烯光电器件的研究现状 |
| 1.3.1 石墨烯光电导探测器 |
| 1.3.2 石墨烯/硅基肖特基结光电探测器 |
| 1.3.3 石墨烯图像传感器 |
| 1.3.4 石墨烯光电探测器及其集成工艺现状 |
| 1.4 电荷耦合器件读出电路 |
| 1.4.1 噪声分析 |
| 1.4.2 跨阻放大电路 |
| 1.4.3 相关双采样电路 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本文研究意义 |
| 2 器件制备工艺和表征 |
| 2.1 单层石墨烯的生长与表征 |
| 2.2 石墨烯/硅电荷耦合器件的制备工艺 |
| 2.3 主要仪器设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 石墨烯硅基电荷耦合器件工作原理及表征 |
| 3.1 FE-CCD器件工作原理 |
| 3.2 FE-CCD器件单像素测试与表征 |
| 3.2.1 高频电容-电压测试 |
| 3.2.2 转移特性测试和栅极电流-电压特性测试 |
| 3.2.3 375 nm-980 nm光波长下,漏电流-时间曲线测试 |
| 3.2.4 FE-CCD积分测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 FE-CCD读出电路设计 |
| 4.1 伴随电阻及跨阻放大电路设计 |
| 4.2 低通滤波电路 |
| 4.3 相关双采样电路 |
| 4.4 PCB版图设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 读出电路测试与成像系统 |
| 5.1 读出电路仿真与测试 |
| 5.1.1 跨阻放大电路测试 |
| 5.1.2 低通滤波电路测试 |
| 5.1.3 差分式相关双采样电路 |
| 5.2 FE-CCD阵列成像系统 |
| 5.2.1 FE-CCD阵列成像系统搭建 |
| 5.2.2 FE-CCD阵列器件可见光及红外光成像结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
（7）CMS探测器升级中的气体——电子放大器（论文提纲范文）
| 1. CMS缪子探测系统的升级 |
| 2. 气体-电子放大器GEM |
| 3. CMS-GEM探测器升级计划 |
| 4. 小结 |
（8）SNSPD二十年：回顾与展望（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 SNSPD简介 |
| 2 性能指标 |
| 2.1 系统探测效率 |
| 2.2 偏振敏感度 |
| 2.3 暗计数率 |
| 2.4 后脉冲 |
| 2.5 响应恢复时间 |
| 2.6 SDE降低3dB对应的入射光子通量 |
| 2.7 时域抖动 |
| 2.8 尺寸、重量与功耗(SWaP) |
| 2.9 提高SNSPD系统综合性能的难点 |
| 3 器件物理 |
| 3.1 超导纳米线的静态性质 |
| 3.1.1 动能电感(kinetic inductance) |
| 3.1.2 电流拥挤效应(current-crowding effect) |
| 3.2 暗计数(dark count) |
| 3.3 内量子效率曲线 |
| 3.4 光致有阻区的形成 |
| 3.4.1 有阻热点模型(normal-core hotspot model) |
| 3.4.2 基于扩散的热点模型(diffusion-based hotspot model) |
| 3.4.3 光子触发涡旋进入模型(photon-triggered vortex-entry model) |
| 3.4.4 基于扩散的涡旋进入模型(diffusion-based vortex-entry model) |
| 3.4.5 有阻态涡旋模型(normal-core vortex model) |
| 3.5 有阻区的热电演化(thermal-electrical evolution) |
| 3.6 时域抖动理论 |
| 4 薄膜材料 |
| 4.1 材料 |
| 4.1.1 多晶材料 |
| 4.1.2 非晶材料 |
| 4.2 制备 |
| 4.2.1 直流反应磁控溅射法 |
| 4.2.2 其他制备方法 |
| 4.3 表征 |
| 4.3.1 光学表征 |
| 4.3.2 电学表征 |
| 4.4 调控 |
| 5 器件结构 |
| 5.1 拓扑结构 |
| 5.1.1 回形纳米线(meandering nanowire) |
| 5.1.2 螺旋纳米线(spiral nanowire) |
| 5.1.3 分形纳米线(fractal nanowire) |
| 5.1.4 发卡结构(hairpin structure) |
| 5.1.5 微米线结构(microwire structure) |
| 5.1.6 纳结构探测器 |
| 5.2 电学结构 |
| 5.2.1 超导纳米线雪崩光电探测器 |
| 5.2.2 级联SNAP结构 |
| 5.2.3 二叉树结构 |
| 5.2.4 电流库结构 |
| 5.3 光学结构 |
| 5.3.1 微腔结构 |
| 5.3.2 与光学纳米天线集成 |
| 5.3.3 与介质光波导集成 |
| 5.3.4 与光子晶体集成 |
| 6 加工工艺 |
| (1)超导薄膜沉积。 |
| (2)金属电极的加工。 |
| (3)纳米线的加工。 |
| 7 光学耦合 |
| 7.1 光纤与SNSPD的垂直耦合 |
| 7.1.1 利用光纤套筒的自准直耦合 |
| 7.1.2 利用渐变折射率透镜光纤耦合 |
| 7.1.3 利用双透镜组耦合 |
| 7.1.4 利用低温纳米位移台和光纤聚焦器的低温主动耦合 |
| 7.2 自由空间光耦合 |
| 7.3 光纤与波导集成的SNSPD耦合 |
| 7.4 基于微纳光纤的光耦合 |
| 8 信号读出 |
| 8.1 SNSPD的电信号读出 |
| 8.1.1 交流耦合的读出电路 |
| 8.1.2 直流耦合的读出电路 |
| 8.1.3 双端读出电路 |
| 8.1.4 从SNSPD输出信号中获取光子数信息 |
| 8.2 SNSPD阵列的电信号读出 |
| 8.2.1 独立读出 |
| 8.2.2 行列复用 |
| 8.2.3 时间复用 |
| 8.2.4 频率复用 |
| 8.2.5 幅值复用 |
| 8.2.6 光学读出 |
| 8.2.7 超导单磁通量子逻辑电路读出 |
| 8.2.8 超导纳米线逻辑器件读出 |
| 8.2.9 基于电流库与yTron的读出 |
| 9 制冷系统 |
| 9.1 GM制冷系统 |
| 9.2 2K温区的其他制冷系统 |
| 9.3 亚卡尔文温区的制冷系统 |
| 10 应 用 |
| 10.1 量子光学应用 |
| 10.1.1 量子密钥分发 |
| 10.1.2 量子计算 |
| 10.2 经典光学应用 |
| 10.2.1 激光雷达 |
| 10.2.2 深空激光通信 |
| 10.2.3 荧光探测 |
| 10.2.4 神经形态计算 |
| 10.3 探测其他粒子 |
| 11 结束语 |
| (1)器件物理。 |
| (2)综合性能。 |
| (3)长波长。 |
| (4)新材料。 |
| (5)阵列化。 |
| (6)小型化。 |
（9）一款像素级开关电容阵列波形采样芯片（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 像素级开关电容阵列芯片设计 |
| 1.1 像素单元设计 |
| 1.2 电平转换 |
| 1.3 扫描模块 |
| 1.4 缓冲器 |
| 2 芯片测试及结果 |
| 2.1 直流传输函数 |
| 2.2 直流噪声 |
| 2.3 正弦波采样及恢复 |
| 2.4 同类芯片部分参数对比 |
| 3 结论 |
（10）温湿氧多功能传感器的读出电路设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 多功能传感器发展概况 |
| 1.3 温湿氧传感器读出电路的研究现状 |
| 1.3.1 温度传感器 |
| 1.3.2 湿度传感器 |
| 1.3.3 氧气传感器 |
| 1.4 论文的研究目的和主要研究内容 |
| 2 温湿氧传感器及其读出电路原理 |
| 2.1 传感器性能指标 |
| 2.2 BJT型集成温度传感器 |
| 2.2.1 传感器原理 |
| 2.2.2 读出电路原理及其关键技术 |
| 2.3 高分子型湿度传感器 |
| 2.3.1 传感器原理 |
| 2.3.2 开关电容放大器原理及其关键技术 |
| 2.4 纳米金属氧化物半导体氧气传感器 |
| 2.4.1 传感器原理 |
| 2.4.2 惠斯通电桥原理与非线性补偿技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 温湿氧传感器读出电路方案及部分模块设计 |
| 3.1 整体方案 |
| 3.1.1 主要电路模块简介 |
| 3.1.2 三种传感器的读出流程 |
| 3.2 带隙基准电路的设计 |
| 3.2.1 电路架构的选择 |
| 3.2.2 电路的具体设计 |
| 3.3 LDO电路的设计 |
| 3.3.1 电路架构的选择 |
| 3.3.2 电路的具体设计 |
| 3.4 传感器预处理电路的设计 |
| 3.4.1 温度传感器预处理电路 |
| 3.4.2 氧气传感器预处理电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 低功耗开关电容放大器的设计 |
| 4.1 环形放大器的基本架构和原理 |
| 4.1.1 环形放大器的基本架构 |
| 4.1.2 环形放大器的原理 |
| 4.1.3 环形放大器的优势 |
| 4.2 单端自偏置环形放大器 |
| 4.2.1 单端自偏置环形放大器的设计 |
| 4.2.2 单端自偏置环形放大器的仿真 |
| 4.3 伪差分环形放大器 |
| 4.3.1 伪差分环形放大器的设计 |
| 4.3.2 伪差分环形放大器的仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 整体电路的优化和仿真 |
| 5.1 整体电路的优化 |
| 5.2 整体电路的仿真 |
| 5.2.1 温度传感器 |
| 5.2.2 湿度传感器 |
| 5.2.3 氧气传感器 |
| 5.2.4 整体电路 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、基本读出放大器的设计（论文参考文献）
- [1]半球谐振陀螺总剂量辐照效应性能研究[J]. 周强,方海斌,简福斌,杨勇. 压电与声光, 2021(06)
- [2]基于流水线像素控制的高速低噪音低功耗CMOS图像传感器研究[D]. 李扬. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021
- [3]超导和自旋量子比特测控芯片架构研究[J]. 班冬松,唐培松,陈子钰,许勇,王锦涵,杨瑒. 中国集成电路, 2021(10)
- [4]小像元10μm中心距红外焦平面读出电路设计[J]. 吴圣娟,姚立斌,李东升,姬玉龙,杨春丽,李红福,罗敏,李敏,许睿涵. 红外技术, 2021(09)
- [5]面向先进光源线站等大科学装置的低温X射线能谱仪原理及应用进展[J]. 张硕,崔伟,金海,陈六彪,王俊杰,伍文涛,吴秉骏,夏经铠,宋艳汝,杨瑾屏,翁祖谦,刘志. 物理学报, 2021(18)
- [6]基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计[D]. 刘亦伦. 浙江大学, 2021(01)
- [7]CMS探测器升级中的气体——电子放大器[J]. 章立诚,梁子寒,王大勇,班勇. 现代物理知识, 2021(04)
- [8]SNSPD二十年：回顾与展望[J]. 胡小龙,胡南,邹锴,孟赟,许亮,冯一帆. 激光技术, 2022
- [9]一款像素级开关电容阵列波形采样芯片[J]. 蒲恩强,方倪,沈凡,高超嵩,孙向明,刘军,赵聪,陈强军. 半导体技术, 2021(08)
- [10]温湿氧多功能传感器的读出电路设计[D]. 秦宇. 西安理工大学, 2021(01)