基于CMOS工艺的红外线传感器设计的分析与研究

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1、山东科技大学硕士学位论文基于CMOS工艺的红外线传感器设计的分析与研究姓名：梁振申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：程勇20050501l山东科技大学颤{。学位论立摘要红外线感测器的应用范围相当广泛，无论是国防相关的导弹引导设备，商业相关的建筑物老化检测，甚至与人民生活相关的医疗诊断系统都有其应用。本论文提出一利用微机电技术，通过TsMc0．35umCMOS工艺制造的新型热电式红外线感测器，采用热电偶悬浮结构隐藏于红外线吸收薄膜下方的设计方式，制作高填置率、高响应度及低噪声等效温差的红外线感测器。另外，针对热电偶材料选择及结构设计部份做相关公式的计算仿真，由理论分

2、析找出一组较具代表性的感测器性能规格。感测器感测到的信号非常的微弱并且带有高频噪声，为了可以取得感测信号则必须将信号等级放大同时消去噪声。因此在信号处理电路部分设计一个差动放大电路串接一个三阶的低通滤波器。放大电路使用全差分两级运放，这种结构不单可以提供高的增益和大的摆幅，而且常温下它的输入参考噪声非常低。三阶的低通滤波器使用一个一阶Sallen—Key电路串联一个二阶Sal1eN—Key电路来达成。关键词：红外感测器全差分放大器低通滤波器l儿末科技火学硕士学位论文摘要AbstractTheappticationoftheinfraredsensorisveryextensiv

3、e，nomattertheguidedmissileguideequipmentcorrelatedwiththenational如fence。andmeasuringtheageofthebuildingcorrelatedwiththecommerce，eveninthemedicaldiagnosissystemcorretatedwiththepeop]e’stivelihood．Thisthesisproposesnew～typethermo—electricityinfraredsensorutilizingtechnologyoflilems(Micro～Elec

4、tro—MeehanicalSystems)inastandardTSMC0+35umC新OSprocessItadoptelectricthermocouplesuspendedstructurewhichhideinthemembraneabsorbinginfraredray．Soitsfillfactorandresponsivelyishigh，butnoiseequivalenttemperaturedifferenceislow。Thesignaldetectedbythedetectingdeviceisveryfaintandhavehigh—frequenc

5、ynoise，sowemustamplifYsignalanddegradethehigh—frequencynoise．Thenwedesignafullydifferentialampiifiercombinedwithathit。dorderButterworthSallen-Key】ow-passfilter。ThedifferentialamplifiercangetnotonlYlargeswingandhighgainbutitsnoiseislowunderthenormaltemperature．Three—orderlowpassfilterismpIeme

6、ntedbyoneorderSatten—Keycireuitandtwo—orderSallen—KeycireuitKeywords：InfraredsensorDifferentialamplifierLowpassfilter声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。～躲单?届日期：如，、夕，沙。删>、，’旷’AFFIR姒，r10NIdeclarethatthisdissertation．submittedinfulfiilmentoftherequi

7、rementsfortheawardofMasterofPhiiosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology，iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．池nat⋯：纫—阢Date：a—巧、，、c沁山末科技丈学硕士学位论文1绪论1．1研究背景微机