[发明专利]离子敏感场效应管传感器及其电流模式读出电路

摘要

本发明实施例公开了一种离子敏感场效应管传感器及其电流模式读出电路。所述读出电路包括基于P型离子敏感场效应管的pH值感应电路、基于金属氧化物半导体场效应管的吉尔伯特增益电路、增益电流源和电流镜电路，P型离子敏感场效应管和金属氧化物半导体场效应管均工作于亚阈值区，pH值感应电路的第一输入端和第二输入端分别与第一输入参考电极和第二输入参考电极相连，第一输出端和第二输出端分别与吉尔伯特增益电路的第一差分信号输入端和第二差分信号输入端相连；吉尔伯特增益电路的增益电流输入端与增益电流源的负极相连，第一电流输出端和第二电流输出端分别与电流镜电路的输入端和输出端相连；增益电流源的正极与电源电压VDD相连。

主权项

一种离子敏感场效应管传感器的电流模式读出电路，其特征在于，所述读出电路包括基于P型离子敏感场效应管的pH值感应电路、基于金属氧化物半导体场效应管的吉尔伯特增益电路、增益电流源和电流镜电路，所述P型离子敏感场效应管和所述金属氧化物半导体场效应管均工作于亚阈值区，其中，所述pH值感应电路的第一输入端和第二输入端分别与第一输入参考电极和第二输入参考电极相连；所述pH值感应电路的第一输出端和第二输出端分别与所述吉尔伯特增益电路的第一差分信号输入端和第二差分信号输入端相连；所述吉尔伯特增益电路的增益电流输入端与所述增益电流源的负极相连，所述增益电流源的正极与电源电压VDD相连；所述吉尔伯特增益电路的第一电流输出端和第二电流输出端分别与所述电流镜电路的输入端和输出端相连；所述吉尔伯特增益电路的第二电流输出端输出的电流与所述电流镜电路的输出端输出的电流合并作为所述读出电路的输出电流；其中，所述pH值感应电路包括第一P型离子敏感场效应管和第二P型离子敏感场效应管，其中，所述第一P型离子敏感场效应管的栅极和所述第二P型离子敏感场效应管的栅极作为所述pH值感应电路的第一输入端和第二输入端分别与所述第一输入参考电极和所述第二输入参考电极相连；所述第一P型离子敏感场效应管的漏极和所述第二P型离子敏感场效应管的漏极作为所述pH值感应电路的第一输出端和第二输出端分别与所述吉尔伯特增益电路的第一差分信号输入端和第二差分信号输入端相连；所述第一P型离子敏感场效应管的源极和所述第二P型离子敏感场效应管的源极连接电源VDD。