紫外探测系统具有光谱响应集中、噪声低等优点,在军事和民用领域备受关注。作为紫外探测系统的重要组成部分,读出电路（Read-Out Integrated Circuit,ROIC）在系统中主要完成探测器的偏压设置、信号转换、采样和输出等功能。随着紫外探测系统的高速发展,对读出电路的要求日益提高。高灵敏度、宽动态范围、低噪声是读出电路未来主流发展方向之一。本文基于实际应用需求,根据新型氧化锌（Zn O）紫外探测器的等效电路模型,设计了一种高线性度、大输出摆幅、宽动态范围的ROIC。采用四档增益切换的策略,在档位控制电路作用下,可以根据输入光电流大小自动调整增益。电容反馈跨阻放大器（Capacitive Transimpedance Amplifier,CTIA）电路和改进型栅调制电流镜电路相结合构成复合型电路输入级,CTIA结构包含两个反馈电容,用于小电流检测中,具有注入效率高、偏压稳定等特点,同时为了提升检测小电流能力,提出积分电容与限带电容分时共用的方式,有效提高了输出信噪比。改进型栅调制电流镜电路用于大电流检测,运放与CTIA共用,通过电流镜将电流信号放大,增益可自动调整,有效扩展了动态范围。同时,本文分析了读出电路的工作方式和时序控制,提出了先复位再切换的工作方式,有效提升了检测精度。基于TSMC 0.35μm CMOS工艺在Cadence平台完成了阵列规模2×2的宽动态范围ROIC系统电路和版图设计,完成电路全部性能的前后仿真验证,并进行MPW流片。芯片测试结果表明,系统功能正常,在常温和5V电源电压下,积分/响应周期为1ms,各段的线性度均在97%以上,最小线性输出摆幅为2.95V,芯片平均电流功耗3.481m A。但由于测试条件限制、噪声和寄生参数等影响,电路的噪声性能相比仿真结果有明显衰减,动态范围为146.02d B,有效电流检测范围50p A～1m A,与仿真存在一定的差距,本文对测试中的非理想效应的性能衰减进行了详细的分析,并为后续电路的设计改进提出了可行性建议。