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。
反饋增強直接注入電路（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，F(xiàn)EDI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。
電阻負(fù)載柵極調(diào)制電路（RL）的構(gòu)造思想和目的與 CM 幾乎一樣（圖8），其效果也差不多，只是因用電阻替代了 MOS 管，可使象元 1/f 噪聲更小，并提高了探測器偏壓的均勻性。由于大電阻的制造與數(shù)字 CMOS 工藝是不兼容的，RL 的阻值不可能很大。此外，因電路結(jié)構(gòu)的原因，當(dāng)探測器電流很小時，此讀出電路的均勻性和線性度都相當(dāng)差。在大多數(shù)的應(yīng)用中，需要對其輸出增益和偏移進(jìn)行校正才能獲得滿意的效果，故此類讀出電路不見常用。
