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公开(公告)号：CN108511467B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201810182345.1
申请日：2018-03-06
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L27/144 , H01L31/0352 , H01L31/107 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种近红外宽光谱的CMOS单光子雪崩二极管探测器，包括同轴设置的呈圆柱形的P型衬底、P外延区、深N阱区、中心N阱区、N+区以及圆环形的第一P阱区、侧N阱区、第二P阱区和P+区。本发明提出的SPAD探测器在深N阱与P‑外延层之间形成深的主雪崩区，可探测近红外短波光子；同时深N阱内部有两个浅的次雪崩环区，可探测短波光子，从而实现从蓝光到近红外短波的宽光谱光子探测。本发明可在标准CMOS工艺制作，具有集成度高、功耗低、抗干扰能力强等优点。
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公开(公告)号：CN108511467A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810182345.1
申请日：2018-03-06
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L27/144 , H01L31/0352 , H01L31/107 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种近红外宽光谱的CMOS单光子雪崩二极管探测器，包括同轴设置的呈圆柱形的P型衬底、P外延区、深N阱区、中心N阱区、N+区以及圆环形的第一P阱区、侧N阱区、第二P阱区和P+区。本发明提出的SPAD探测器在深N阱与P-外延层之间形成深的主雪崩区，可探测近红外短波光子；同时深N阱内部有两个浅的次雪崩环区，可探测短波光子，从而实现从蓝光到近红外短波的宽光谱光子探测。本发明可在标准CMOS工艺制作，具有集成度高、功耗低、抗干扰能力强等优点。
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公开(公告)号：CN107390761B
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201710638993.9
申请日：2017-07-31
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05F1/567
Abstract: 本发明公开了一种CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路，用于稳定CMOS集成霍尔传感器输出的霍尔电压，使之不随温度发生变化。该温度补偿电路包括基准电流源、PMOS镜像电流源、低温补偿比例电流源、高温补偿比例电流源、温度控制电路。当CMOS集成霍尔传感器内部温度高于设定温度时，随着温度增加，高温补偿比例电流源逐渐减小了流入霍尔器件有效偏置电流；当CMOS集成霍尔传感器内部温度低于设定温度时，随着温度降低，低温补偿比例电流源逐渐减小了流入霍尔器件的有效偏置电流。其温度变化范围为(‑40℃～120℃)，通过对霍尔器件的偏置电流引入随温度变化的补偿电流，使霍尔器件的偏置电流随温度的变化正好和电流灵敏度随温度的变化相反，从而使霍尔电压不随温度发生变化。
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公开(公告)号：CN106712752B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN201611127824.0
申请日：2016-12-09
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种用于单光子雪崩二极管探测器的淬灭复位电路，复位电路包括三部分：淬灭回路，由5个MOS管组成，这5个MOS管构成了一个对a节点电压变化的正反馈电路；复位回路，由17个MOS管组成；雪崩信号输出部分，由8个MOS管组成。本发明的优点是淬灭复位电路可靠性高，由于采用具有高阈值电平的施密特触发器，确保了SPAD探测器产生的雪崩电流被充分淬灭之后才进行复位操作。而且，本发明电路产生的雪崩脉冲波形质量较高，通过一个或非门将雪崩信号变成窄脉冲，之后两级反相器将这窄脉冲整形之后作为最终输出雪崩脉冲，使得输出脉冲更加陡直，易于计数电路的处理。
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公开(公告)号：CN107390761A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710638993.9
申请日：2017-07-31
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05F1/567
CPC classification number: G05F1/567
Abstract: 本发明公开了一种CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路，用于稳定CMOS集成霍尔传感器输出的霍尔电压，使之不随温度发生变化。该温度补偿电路包括基准电流源、PMOS镜像电流源、低温补偿比例电流源、高温补偿比例电流源、温度控制电路。当CMOS集成霍尔传感器内部温度高于设定温度时，随着温度增加，高温补偿比例电流源逐渐减小了流入霍尔器件有效偏置电流；当CMOS集成霍尔传感器内部温度低于设定温度时，随着温度降低，低温补偿比例电流源逐渐减小了流入霍尔器件的有效偏置电流。其温度变化范围为(-40℃～120℃)，通过对霍尔器件的偏置电流引入随温度变化的补偿电流，使霍尔器件的偏置电流随温度的变化正好和电流灵敏度随温度的变化相反，从而使霍尔电压不随温度发生变化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107425847B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201710582201.0
申请日：2017-07-17
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种基于脉冲上升沿触发的电荷转移型模拟计数读出电路。该电路包括13只MOSFET晶体管和一个积分电容，一个寄生电容。其中MP1和MP2分别为电荷注入开关和电荷转移开关，控制电荷包的产生和转移；跨接在MP1栅极和漏极之间的寄生电容Cgd将输入雪崩脉冲信号耦合到MP1的漏极；MP4和MN1组成复位电路，实现对积分电容存储的电荷放电；MP6、MP7、MP8、MN2、MN3和MN4组成一个单位增益放大器，防止和积分电容C相连接的MOSFET晶体管漏电对积分电容电压的影响；MP3是源极跟随晶体管，MP5是其负载，MP9是行选择晶体管，通过MP3和MP9将积分电容C上的电压读出到外部电路。模拟计数读出电路可实现高的计数范围，同时可减小SPAD阵列探测器像素单元的面积，提高SPAD阵列探测器的密度。
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公开(公告)号：CN107317576B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201710376518.9
申请日：2017-05-25
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H03K19/00 , H03K19/003 , H03K19/0175
Abstract: 一种用于霍尔传感器的八相旋转电流电路，本发明公开了一种基于电流输出模式的八相旋转电流电路及其动态失调消除方法。八相旋转电流电路由32只NMOS管构成，其中16只尺寸相同的NMOS管控制偏置电流输入和输出的方向，另外16只尺寸相同的NMOS管控制霍尔信号和失调信号的输出极性。45°旋转对称结构的八孔霍尔器件在八相顺序时钟的控制下进行八相旋转电流操作，输出极性不变的霍尔信号和极性发生变化的失调信号。本发明提出的动态失调消除技术方案简单，电路易于实现，利用八相旋转电流调制过程中输出极性变化的失调信号和极性不变的霍尔信号，通过后续的电流积分放大，采样/保持和相减操作，可有效消除霍尔器件的失调，可获得非常低的残余失调。
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公开(公告)号：CN106657829B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201611127998.7
申请日：2016-12-09
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种针对高密度SPAD阵列级模拟信号的读出电路和读出方法。电路包含格雷码发生器、3‑8地址译码器、行地址译码器、行局部复位控制电路、多路选择器、相关双采样、模数转换器、时钟和若干像素单元。格雷码发生器为行地址译码器、3‑8地址译码器、多路选择器提供计数信号，行地址译码器通过格雷码控制，输出选通某一行并对其进行操作，全局复位信号、局部复位信号和行地址译码器输出端接在行局部复位控制电路。多路选择器将其输入的8列信号依次选择输出到相关双采样电路，由格雷码发生器提供3位的选通信号，在读出时与多路选择器接相同的控制信号，与行局部复位控制电路配合可以进行局部复位。本发明可以大大减小芯片面积，可以降低噪声。
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公开(公告)号：CN107317576A
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201710376518.9
申请日：2017-05-25
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H03K19/00 , H03K19/003 , H03K19/0175
Abstract: 一种用于霍尔传感器的八相旋转电流电路，本发明公开了一种基于电流输出模式的八相旋转电流电路及其动态失调消除方法。八相旋转电流电路由32只NMOS管构成，其中16只尺寸相同的NMOS管控制偏置电流输入和输出的方向，另外16只尺寸相同的NMOS管控制霍尔信号和失调信号的输出极性。45°旋转对称结构的八孔霍尔器件在八相顺序时钟的控制下进行八相旋转电流操作，输出极性不变的霍尔信号和极性发生变化的失调信号。本发明提出的动态失调消除技术方案简单，电路易于实现，利用八相旋转电流调制过程中输出极性变化的失调信号和极性不变的霍尔信号，通过后续的电流积分放大，采样/保持和相减操作，可有效消除霍尔器件的失调，可获得非常低的残余失调。
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公开(公告)号：CN107425847A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710582201.0
申请日：2017-07-17
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种基于脉冲上升沿触发的电荷转移型模拟计数读出电路。该电路包括13只MOSFET晶体管和一个积分电容，一个寄生电容。其中MP1和MP2分别为电荷注入开关和电荷转移开关，控制电荷包的产生和转移；跨接在MP1栅极和漏极之间的寄生电容Cgd将输入雪崩脉冲信号耦合到MP1的漏极；MP4和MN1组成复位电路，实现对积分电容存储的电荷放电；MP6、MP7、MP8、MN2、MN3和MN4组成一个单位增益放大器，防止和积分电容C相连接的MOSFET晶体管漏电对积分电容电压的影响；MP3是源极跟随晶体管，MP5是其负载，MP9是行选择晶体管，通过MP3和MP9将积分电容C上的电压读出到外部电路。模拟计数读出电路可实现高的计数范围，同时可减小SPAD阵列探测器像素单元的面积，提高SPAD阵列探测器的密度。
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