红外热成像系统有着广泛的民用和军用市场。非致冷红外焦平面阵列读出电路是红外热成像系统的核心部件，读出电路设计的好坏直接影响着红外热成像系统的性能。本文从确定非致冷红外焦平面阵列读出电路的设计参数出发，提出了一种非致冷红外焦平面阵列读出电路结构，并采用大量电路模拟验证的方法，设计了一种新型非致冷红外焦平面阵列读出时序控制和积分采样电路。 1)本文首先提出了一种非致冷红外焦平面阵列读出电路系统结构。该读出电路系统能通过对红外焦平面阵列的扫描控制，读取探测元电阻变化所引起的微弱变化的电信号，并将所得的微弱电信号进行积分放大、采样保持、模数转换和数字校正，最后送给显示屏成像。接着本文从讨论读出电路的偏置方式出发，得到了基于NMOS缓冲注入偏置方式的单通道读出电路总体结构。该结构可以准确消除背景电流对有效信号的影响，使得非致冷红外焦平面阵列的信噪比大大提高，从而提高输出图像的精度。并且该电路结构可以应用到任何规模的热敏电阻型非致冷红外焦平面阵列中，简单实用且可移植性强。 2)本文第二部分从比较两种不同的非致冷红外焦平面阵列选通方案出发，得到了不同选通方案的时序控制波形。并根据选通时序控制波形，提出了一种新型非致冷红外焦平面阵列读出时序控制电路。该时序控制电路一方面可以有效减少所需读出电路通道的数量，另一方面由于其控制信号简单，使得最后电路芯片的引脚数目大大减少，芯片封装更简单方便。并且该时序控制电路同样适用于任何规模阵列的硅衬底非致冷红外焦平面。 3)最后，本文从确定积分和采样保持电路的设计参数出发，设计了非致冷红外焦平面阵列积分和采样保持电路。包括积分电路高性能运算放大器设计、积分电路的仿真、采样保持电路运算放大器设计和采样保持电路的仿真。其中，积分电路动态范围广，且可以通过调节积分电容的大小来调节积分时间的长短。采样保持电路采样时间短，能有效提高读出电路的读出效率。