1.自積分型讀出電路（si roic）　

在所有讀出電路結(jié)構(gòu)中，自積分（si）電路（圖3）最為簡單，僅有一個 mos 開關(guān)元件，其象元面積可以做得很小。在 si 電路中，光生電流（或電荷）直接在與探測器并聯(lián)的電容上積分，然后通過多路傳輸器輸出積分信號。此讀出電路的輸出信號通常是取其電荷而非電壓，其后接電荷放大器，在每幀結(jié)束時需由象元外的電路對積分電容進(jìn)行復(fù)位。積分電容主要為探測器自身的電容，但也包括與之相連的一些雜散電容。在某些探測器中，此電容可能是非線性的（如光電二極管的結(jié)電容），隨積分電荷的增加，其會造成探測器的偏置發(fā)生變化，可能引起輸出信號的非線性。該電路的另一個缺點(diǎn)是無信號增益，易受多路傳輸器和列放大器的噪聲干擾。

2.源隨器型讀出電路（sfd roic）

為了給多路傳輸器提供電壓信號，并增加驅(qū)動能力，往往在 si 后加緩沖放大器。實(shí)現(xiàn)此功能的通常方法是在每個探測器后接一mosfet 源隨器（sfd），即構(gòu)成源隨器型讀出電路（圖4）。源隨器型讀出電路是一種直接積分的高阻抗放大器，探測器偏壓由復(fù)位電平?jīng)Q定，故不存在探測器偏壓初值不均勻的問題，但偏壓會隨積分時間和積分電流變化，引起探測器偏置變化。sfd電路在很低背景下具有較滿意的信噪比，但在中、高背景下，與 si 讀出電路一樣，其也有嚴(yán)重的輸出信號非線性問題。復(fù)位 mos 開關(guān)會帶來 ktc 噪聲，而源隨器 mos 管的 1/f 噪聲和溝道熱噪聲也是主要的噪聲源。

3.直接注入讀出電路（di roic）

直接注入（di）電路（圖5）是第二代探測器（即探測器陣列）使用最早的讀出前置放大器之一。它首先用于 ccd 紅外焦平面陣列，現(xiàn)也用于 cmos 紅外焦平面陣列。在此電路中，探測器電流通過注入管向積分電容充電，實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，電壓增益的大小主要與積分電容的大小有關(guān)，當(dāng)然也受電源電壓的限制。此電路在中、高背景輻射下，注入管的跨導(dǎo)（gm）較大，這主要是因積分電流較大的緣故。此時，讀出電路輸入阻抗較低，光生電流的注入效率相對較高。在低背景下，因注入管的跨導(dǎo)減小，使讀出電路的輸入阻抗增大，會降低光生電流的注入效率。在一定的范圍內(nèi)，di 電路的響應(yīng)基本上是線性的。但因各象元注入管閾值電壓的不均勻性，會在焦平面陣列輸出信號中引入空間噪聲，因而抑制焦平面陣列的空間噪聲是一個非常棘手的問題。

4.反饋增強(qiáng)直接注入讀出電路（fedi roic）

反饋增強(qiáng)直接注入電路（fedi）以 di 讀出電路為基礎(chǔ)，在注入管柵極和探測器間跨接一反相放大器（圖6），其目的是在低背景下，進(jìn)一步降低讀出電路的輸入阻抗，從而提高注入效率和改善頻率響應(yīng)。視反饋放大器的增益不同，fedi的最小工作光子通量范圍可以比 di 低一個或幾個數(shù)量級，響應(yīng)的線性范圍也比 di 的更寬。但象元的功耗和面積也隨之增加了，面積的增加對現(xiàn)在日益發(fā)展的光刻技術(shù)并非什么大問題，但功耗的增大就很不利。

5.電流鏡柵調(diào)制讀出電路（cm roic）

電流鏡柵調(diào)制電路（cm）可使讀出電路在更高的背景輻射條件下工作（圖7）。通常，讀出電路的積分電容是在象元電路內(nèi)，因受面積的限制，故不可能做得很大。在高背景的應(yīng)用中，很大的背景輻射電流可使積分電容電壓很快地處于飽和狀態(tài)，從而使讀出電路失去探測信號的功能。cm 讀出電路可避免這種情況的發(fā)生，這種電路的電流增益與探測器輸出電流的平方根成反比例關(guān)系，即隨探測器輸出電流的增大，電流增益自動減小。但是，cm 電路不能為探測器提供穩(wěn)定和均勻的偏置，其響應(yīng)也是非線性的。因而，此讀出電路的總體性能受限。