[发明专利]一种多参数低功耗电流模离子敏场效应管阵列传感器装置

摘要

本发明公开了一种多参数低功耗电流模离子敏场效应管阵列传感器装置，该装置包括：n×n的ISFET传感器阵列、用于选择ISFET的行列选择开关、地址译码器、用于温度和共模漂移补偿的参考晶体管REFET、正相电流传输器、反相电流传输器、电流模模数转换器ADC和电压模数模转换器DAC。通过地址选择器选中的栅极覆盖敏感膜的ISFET与栅极覆盖钝化膜的REFET形成差分对管，差分对管输出的电流差通过ADC转换为数字电压信号输出。相比电压模电路，采用电流模检测电路的本发明装置能在更低电压下工作，电路功耗更低，动态范围更大；另外，采用差分检测方式的本发明装置可以有效抑制系统装置的失调和温漂；同时，本发明装置还可以对ISFET传感器的长时间漂移等非理想特性进行有效补偿。

主权项

一种多参数低功耗电流模离子敏场效应管阵列传感器装置，其特征在于，该装置包括：n×n的离子敏场效应管ISFET传感器阵列、用于选择所述ISFET传感器阵列中的ISFET的行列选择开关、地址译码器、用于温度和共模漂移补偿的参考晶体管REFET、正相电流传输器CC2+、反相电流传输器CC2‑、电流模模数转换器ADC和电压模数模转换器DAC，其中，所述ISFET传感器阵列的所有ISFET的源极通过行选择开关与电源VDD连接，漏极通过列选择开关与反相电流传输器CC2‑的X输入端连接；行和列选择开关由地址译码器控制工作；所述参考晶体管REFET的源端连接电源VDD，漏端连接所述正相电流传输器CC2+的电流输入端X；所述正相电流传输器CC2+的电压输入端Y同参考电压源相连；所述反相电流传输器CC2‑的电压输入端Y同数模转换器DAC的输出端相连；所述正相电流传输器CC2+的输出端与所述反相电流传输器CC2‑的输出端以及模数转换器ADC的输入端连接，模数转换器ADC将CC2‑与CC2+的输出求差后得到的模拟电流信号转换为数字电压信号输出。