特許
J-GLOBAL ID:200903070369396688

単一光子読出回路

発明者:
出願人/特許権者:
代理人 (1件): 深見 久郎 (外3名)
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願平10-220151
公開番号(公開出願番号):特開平11-168670
出願日: 1998年08月04日
公開日(公表日): 1999年06月22日
要約:
【要約】【課題】 ビデオフレーム速度におけるX線帯域から長IR帯域の公知の光検出器の単一光子読出のための超低ノイズ高利得インタフェース回路を提供する。【解決手段】 検出器電流は負荷FETのゲート-ソース電圧を変調し、これは今度は利得FETのゲート-ソース電圧を変調し、それによって検出器電流の増幅された複写である信号電流が生じる。負荷FETのゲート-ソース電圧は低ノイズ高利得増幅器の負帰還ループに接続される。このことで、光検出器によって見られる抵抗を増幅器の利得だけ有効に減少させ、それによってインタフェース回路のRC時定数を同じ量だけ減少させる。増幅器は所与のフラックスレベルに対する負荷FETのゲート電圧を留めるため、負荷FETの1/fノイズは増幅器に伝達され、それによって単一光子読出感度が可能となる。
請求項(抜粋):
単一光子読出回路であって、入射光子に応答して小信号検出器電流を発生する光検出器と、1/fノイズを示す負荷電界効果トランジスタ(FET)と利得FETとを有するカレントミラーとを含み、前記小信号検出器電流は負荷FETのゲート-ソース電圧を変調し、順次利得FETのゲート-ソース電圧を変調し、前記利得FETが前記小信号検出器電流の増幅された複写である信号電流を導通するようにし、前記光検出器は容量を有し、前記負荷FETはトランスコンダクタンスgloadを有し、これらは共に回路の帯域幅を制限するRC時定数を規定しており、前記回路はさらに前記負荷FETのゲート-ソース電圧のあたりで負帰還ループに接続される増幅器を含み、前記増幅器は検出器電流の変化に対する前記負荷FETの応答時間を減少させ、RC時定数が増幅器の利得によって除算され、それによって回路の帯域幅を拡大するようにし、前記増幅器はまた、所与の検出器電流に対する負荷FETのゲート電圧を留め、本来なら利得FETの変調にある程度のジッターを引き起こす負荷FETの1/fノイズが増幅器に伝達されるようにする、単一光子読出回路。
IPC (2件):
H04N 5/30 ,  H01L 31/02
FI (2件):
H04N 5/30 ,  H01L 31/02 Z

前のページに戻る