新型微流通池pH—ISFET集成传感器

设计与制备了带Ｔｉ／Ａｕ膜参考电极的长臂式ＰＨ－ＩＳＦＥＴ集成传感器与微流通池。在静态和流动分析系统测量中表明：由蠕动泵驱动的待测流动极畅，且试样量极少，响应速度快。     

新型微流通池pH－ISFET集成传感器

设计与制备了带Ｔｉ／Ａｕ膜参考电极的长臂式ｐＨ－ＩＳＦＥＴ集成传感器与微流通池。在静态和流动分析系统测量中表明：由蠕动泵驱动的待测液流动极畅，且试样量极少，响应速度快。     

MEMS高精度电容读出电路的单芯片集成研究

MEMS电容式传感器的迅速发展为后续集成化读出电路的设计提出了巨大挑战.系统地分析了制约微传感器高精度电容读出电路设计的主要因素,回顾了目前主要的几种读出电路结构,阐述了这些电路的基本原理,并对影响电路分辨率的主要设计参数进行了分析和对比,最后探讨了电容式读出电路设计的发展趋势.     

微测辐射热计阵列读出电路的单片集成设计

微测辐射热计阵列读出电路的单芯片集成,有利于红外焦平面阵列的智能化和红外成像系统的便携化发展.提出了一种非致冷红外焦平面阵列读出电路,基于SMIC 0.18 μmCMOS工艺,采用CTIA型单元读出电路结构,实现了偏置模块、驱动信号源模块、电流积分模块、相关双采样模块(CDS)和缓冲输出模块的单芯片集成,成功制造了1×8读出电路原型.仿真结果表明,设计的读出电路的线性度大于99％,功耗小于5 mW,适合于大面阵移植.     

加热式气压微传感器与电路集成技术

微传感器与电路集成技术是实现片上测试系统的关键技术之一。随着片上系统(SOC,Sys-tem-on-a-chip)技术的发展,如何将微传感器与电路集成在同一芯片上成为SOC与传感器领域的一个重要方向。本文介绍了加热式气压微传感器的工作原理、处理电路及其集成工艺方案。     

ISFET传感器偏置电路

ISFET(离子敏感场效应晶体管)可用于测量流体的酸性.精确的测量要求ISFET的偏置条件(ID和VDS)保持恒定,同时栅极直接接触被测流体.流体的酸性改变通道宽度,从而产生一个与流体的PH值成正比例的栅极-源极电压VGS.图1所示电路是一种更简单、更精确的实现方法.电压VA通过ISFET Q1设定漏极电流ID,而电压VB设定Q1的漏极-源极电压VDS.两个AD8821型高精度测量放大器IC1和IC2均配置得具有等于1的增益.IC3是AD8627型精密JFET输入放大器,它缓冲漏极电压VD,确保流经R1的电流全都流经Q1.     

新型汽车用单芯片压力传感器

随着汽车行业对多路绝对压力和轮胎压力监测精确度的要求越来越高，人们研制出了将传感元件、信号处理以及封装合并而成的、附带放大器和校准输出的高性能单芯片压阻式传感器。     

用于免疫微传感器的CMOS微弱电流读出电路

分析了传感器微电极产生信号的特点,阐述了读出电路的工作原理和设计要点,采用电流转换为时间的方法实现了弱信号的读出,最小可测量1pA的直流。电流,量程达5个数量级,相对误差小于0．1。并且系统自带10位数字信号输出,避免了使用AD转换器带来的功率和空间的消耗。系统采用Chartered 0．35um标准CMOS工艺流片。     

高度集成的可编程单芯片传感器解决工业系统设计中的难题

传感器对工业系统设计中的性能、可靠性、安全性和自身成本等方面具有提供重大改进的潜能。涉及惯性传感器的应用案例包括平台稳定性、工业机器的运动控制、安全性设备、天线稳定性、机器人技术、导航、机械调平以及许多其它的应用。但是,在优秀的传感器技术与其在重要工业系统中的实现之间长期以来一直处于空白阶段。工业设备中的嵌入式传感器信号处理通常要求设计工程师具有与传感器技术密切相关的知识来设计并实现信号链以便对给定的应用正确地调整和校准其传感器。     

用于热电集成红外传感器的低噪声多速率开关电容器读出电路

本文介绍一种用于集成热电红外传感器的低噪声多速率开关电容器读出电路,其应用对对象是一种被支轼入侵探测器,在这种特殊的情况下,由传感器产生的信号非常小（数十微伏）其带宽也很窄（０．１－１０Ｈｚ）必须对这种信号进行放大（保持尽可能低的噪声电平）和滤波,所推荐的方法是一个自动调零的低噪声跨导极,其后面是一个多速率开关电容器的积分器,跨导体把传感器的输出电压转换成电流,然后由积分器对电流进行处理,所推荐的     

新型电流镜积分红外量子阱探测器读出电路的设计分析

设计了一种偏压可调电流镜积分(Current Mirroring Integration,CMI)红外量子阱探测器焦平面CMOS读出电路.该电路适应根据偏压调节响应波段的量子阱探测器,其中探测器偏压从0.61 V到1.55V范围内可调.由于CMI的电流反馈结构,使得输入阻抗接近0,注入效率达0.99;且积分电容可放在单元电路外,从而可以在一定的单元面积下,增大积分电容,提高了电荷处理能力和动态范围;为提高读出电路的性能,电路加入撇除( Skimming)方式的暗电流抑制电路.采用特许半导体(Chartered) 0.35μm标准CMOS工艺对所设计的电路(16×1阵列)进行流片,测试结果表明:在电源电压为3.3V,积分电容为1.25 pF时,电荷处理能力达到1.3×107个电子;输出摆幅达到1.76 V;功耗为25mW;动态范围为75dB;测试结果显示CMI可应用于高性能FPA.     

红外焦平面探测器数字读出电路研究

读出电路是红外焦平面探测器组件的重要组成部分,其性能对探测器乃至整个红外成像系统的性能有重大影响.随着硅CMOS工艺的发展,数字化读出电路以及读出电路片上数字信号处理等功能得以实现,能够大幅度提高红外焦平面探测器的性能.以红外焦平面探测器对读出电路的要求入手,分析了读出电路各性能参数对红外焦平面探测器性能的影响,介绍了读出电路的数字化技术及各种实现方式以及数字积分技术.CMOS技术的发展使得数字积分技术在红外焦平面探测器读出电路中得以实现,有效解决了读出电路的电荷存储容量不足的问题,极大地提高了探测器性能.     

Low Noise Readout Circuit for Biosensor SoC

Presented is a low noise interface circuit that is tuned to the needs of self-assembly monolayers biosensor SoC. The correlated double sampling（CDS） unit of the readout circuit can reduce 1/f noise, KTC noise and fixed noise of micro arrays effectively. The circuit is simulated in a 0.6 μm/level 7 standard CMOS process, and the simulated results show the output voltage has a good linearity with the transducing current of the micro arrays. This is a novel circuit including four amplifiers sharing a common half-circuit and the noise reducing CDS unit. It could be widely used for micro array biosensors.     

粒子探测电路的系统建模

基于数字信号处理的方法在粒子探测器信号处理中应用越来越广泛。在基于数字信号处理的粒子探测器研究中,正确的高精度系统建模是重要环节。本文在MATLAB 的Simulink环境下建立了粒子探测系统的行为级模型,包括探测器、噪声、模拟前端、模数转换器和数字滤波部分。基于该模型,本文实现了一个多通道粒子探测电路,仿真分析了多通道粒子探测系统的输出波形及对应的能量谱RAM ,验证了该模型的正确性和精度。     

红外焦平面读出电路技术及发展趋势

从红外焦平面技术的发展背景出发,论述了读出电路在红外焦平面信号传输中的作用并介绍其基本框图,讨论了CCD读出电路和CMOS读出电路各自的特点,并分析了国内外红外焦平面读出电路的现状,最后提出了红外焦平面阵列读出电路今后的研究方向.     

一种高性能红外焦平面阵列读出电路

提出了一种快闪式红外焦平面阵列读出电路。采用改进的直接注入型单元电路,积分电容大小可选,能适应大范围的光背景条件,并且增加了图像变换(倒置/反转)功能。一款128×128阵列的读出电路已经基于标准0.5μmCMOS工艺实现,整体芯片的面积为8.0mm×8.5mm。实测结果表明,此读出电路具有良好的光电转换能力,同时具有功耗低、输出摆幅大、动态范围大等优点。     

多光谱TDI-CMOS图像传感器读出电路设计

针对3D集成式多光谱TDI-CMOS图像传感器的数字化处理和高速读出需求,为了解决与TDICCD探测器的整体布局、物理尺寸和接口的匹配性和一致性问题,研制了适用于五谱段TDICCD的CMOS读出电路芯片。该读出电路芯片创新地设计了一种使用多相位ADC时钟、支持相关多次采样的新型列级单斜ADC电路结构,实现了TDICCD信号的数字化和高速输出,有效提升了探测器的动态范围和噪声指标。流片测试结果表明：读出电路芯片的功能正常,集成式TDICCD的成像效果良好,新型列级ADC工作正常,读出电路以最小9.5μs的行周期输出14 bit数据,相关多次采样具备降低输出信号噪声的作用,实现了TDICCD信号的高精度数字化处理和高速输出,满足3D集成式TDI-CMOS图像传感器的研制要求。     

数字化红外探测器的读出电路晶圆测试系统研究

数字化红外探测器的读出电路晶圆测试是评价晶圆的重要环节。在现有探针台测试设备的基础上,研制了一块电路板装置。它既可驱动晶圆工作,也可将不同形式的数字化输出信号转换为统一的数字图像传输格式,而且测试过程中可对电路板参数进行设置。首先对红外探测器读出晶圆测试系统进行了介绍,然后对研制的测试电路板装置进行了原理分析。最后将此电路板进行硬件实现,并编写了内部测试程序,完成了功能验证。对差分输出和单路输出两种形式的晶圆进行了测试,其结果与晶圆低温下的测试结果一致,数据准确可靠。此外电路装置有100个输入接口,可重复编程,支持24bit及以下输出位宽数字化晶圆的测试,使测试系统具有更高的兼容性和灵活性。