红外焦平面阵列（IRFPA）是现代红外成像系统的关键器件，它包括红外探测器阵列和读出电路（ROIC）两部分。读出电路是红外焦平面阵列信号处理电路，主要功能是把探测器得到的微弱光电流转化为电压信号，送入到后续处理电路中。读出电路的非线性严重影响了红外成像系统的成像质量和可靠性，限制了红外成像系统的使用范围。因此，研究读出电路的线性度对提高红外成像系统的性能具有重要意义。　　 本文首先综述红外焦平面阵列的发展现状，介绍红外焦平面读出电路线性度的研究进展。其次，基于电容反馈跨阻抗放大器型（CTIA）读出电路结构，分析影响读出电路线性度的三个主要因素：积分电容、积分放大器增益和输出级电路。然后，基于CSMC DPTM（双晶三铝）0.5μm工艺，设计了一种高线性CTIA型读出电路。该电路采用了耗尽型PMOS管作积分电容，既满足积分过程中电容的高线性度，又保证了在有限面积下的大电容值；同时采用大增益积分器以稳定探测器偏置；还采用了具有良好性能的输出级电路来优化读出电路的线性度。最后，完成整个电路的仿真、验证和版图设计，并进行流片测试。　　 实验结果验证了积分电容和积分器增益对读出电路线性度的影响，所设计的CTIA型读出电路的线性度为0.9％，达到了设计要求。本文的研究结果有助于进一步优化红外成像系统的线性度，提高红外成像系统成像质量和可靠性，对红外焦平面的发展具有促进作用。