基于电流镜的电化学CMOS恒电位仪的设计

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２Ｎ．４５Ｐａｔｆ６ａｅｏｉａＡｅｏｐｃｃｎｅａｄＩｄｓｒｏｐｒｔｎＧｕｙｎ５０９Ｃｉａ．ｏ３０ｌｎ１Ｂｓｆｏ０ＣｈｎｒｓａｅＳｉｃｎｎｕｔｙＣｒｏａｉ，ｉａｇ５００，ｈｎ）ｅｏ
ห้องสมุดไป่ตู้
输出的跨导放大器构成。与传统的恒电位仪相比，电路结构简单，该减少了读出电路的功耗和版图面积，具有较宽的动态范围。在ＣＭＣ０５ｐＰＭＣＳ工艺下，Ｓｅｔ仿真器对电路进行了模拟，Ｓ．ｍ２ＴＭＯ．用ｐｃｅｒ仿真结
（．ｙＬｂｒｔｒｏｔｅｅｔｏｉｅｈｏｏｙａｄＳｓｅｏｈｎｓｒｆＥｄｃｔｎ，１ＫｅａｏａｏｙｆｒＯｐｏｌｃｒｎｃＴｃｎｌｇｎｙｔｍｆｔｅＭｉｉｔｏｕａｉｙｏ
ＣｈｏｎｇｑｉｉｖｅｓｔＣｈｏｑｉｇ４０３，ｎｇＵｎｒｉｙ，ｎｇｎ０００Ｃｈｉｎａ；
２１０１年第３０卷第５期
传感器与微系统（ｒｎｄｃｒａｄＭｉｒｓｓｍＴｃｎｌｇｓＴａｓｕｅｎｃｙｔｅｈｏｉ）ｏｅｏｅ
１７０
基于电流镜的电化学ＣＭＯＳ恒电位仪的设计
陈坤，孟丽娅，赖小峰，刘泽东，胡大江
Ｄｅｉｎ０ｕｒｅ－ｉｒｒｂｓｄＣＭｏＳｐｔｎｉｓａ０ｓｇｆｃｒｎｔｍｒｏ．ａｅｏｅｔｏｔｔｆｒ
ａｍＤｅｒｏｍｅｔｉＩｒｃＣＩｅｍｌａＩＳＣｅｎＳＳ０ｒ
ＣＥｕＭＥＧＬ—ａ，ＬＩｉ．ｎＬＵＺ．ｏｇ，ａｊｎＨＮＫｎ，ＮｉＡａｆｇ，ＩｅｄｎＨＵＤ－ａｇｙＸｏｅｉ
Ａｂｔａｔ：ＡｓｒｃＣＭＯＳｐｏｅｔｏｔｔｂｓｄｏｈｒｅｅｅｔｏｅａｐｒｍｅｒｃｃｍｉａｅｓｒｉｅｉｎｄ．ｅｃｒｕｉｉｔｎｉｓａａｅｎｔｅ —ｌｃｒｄｍｅｏｔｉｈｅｃｌｓｎｏｓｄｓｇｅＴｈｉｃｔｓ
ｆｒｄｂｈｏｔｌａｌｅ，ｕｒｎ — ｎｏｎｈｉｇｅｅｄｄＯＴＣｍｐｒｄｗｉｈｒｄｔｎｌｄｓｇ，ｏｍｅｙｔｅｃｎｒｍｐｉｒｃｒｅｔｍｉｒａｄｔｅｓｌ — ｎｅＡ．ｏａｅｔｔｅｔｉｏａｅｉｏｉｆｎｈａｉｎ
果表明：感电流范围为２Ａ－０ｐ动态范围可达１０Ｂ传０ｐ２Ａ，．２。ｄ关键词：电化学传感器；电位仪；电流镜；算放大器恒运中图分类号：Ｔ９Ｎ４２文献标识码：Ａ文章编号：１０－７７２１）５１７０００９８（０１Ｏ－０－３０
（．庆大学光电技术及系统教育部重点实验室，１重重庆４０３；０００
２中国航天科工集团。六一基地３０．４５厂，州贵阳５００）贵５０９
摘
要：设计了一种基于电流镜的三电极电化学传感器ＣＳ恒电位仪电路，ＭＯ由控制运放、电流镜和单端
ｔｉｔｕｔｒｓｓｖｒｌａｖｎａｅｓｆｒｅａｐｅｔｗｅｏｕｐｉｎｉｏｒｔａｏｒａｉｍａｌｒａｈｓｓｒｃｕｅｈａｅｅａｄａｔｇ，ｏｘｍｌｈｅｐｏｒｃｎｓｍｔｏｓｌｗｅ，ｈｅｌｙｕｔａｅｓｓｌｅｎｄｔｅｒｎｇｆｓｎｉｇｃｒｅｔｉｄｒＳｍｕａｉｎｓｃｒｉｄｏｔｗｉｈ０．ＬＣＭＯＳｐｒｃｓｂｐｅｔｅｅｕａｏ，ｈｈａｅｏｅｓｎｕｎｓｗｉｅ．ｉｌｔｏｉａｒｅｕｔ５Ｉｍ．ｏｅｓｙＳｃｒｍｌｔｒｔｅｃｒｎ — ｅｓｎａｅｉｒｍ０ｐ～２Ｌ．ｎａｃｒｎｇｓ１０ｄｕｒｅｔｓｎｉｇｒｎｇｓｆｏ２Ａ０ｔＡＤｙｍｉａｅｉ２Ｂ．Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ａｅｏｔｉｈｅｃｌｓｎｏ；ｐｏｅｔｏｔｔｕｒｎ — ａ＇ｒｐｅａｉｎａｐｉｅｍｐｒｍｅｒｃｃｍｉａｅｓｒｔｎｉｓａ；ｃｒｅｔｍＩｏ；ｏｒｔｏｍｌｆｒｌｉ
０引言
１三电极恒电位仪
电化学领域中经常要检测一些已知溶液中分析物的浓
本文采用电流型三电极电化学传感器恒电位仪。三电
极体系与两电极体系的主要区别在于：工作电极和辅助除
度，因此，在对分析物进行检测时，需要对其产生的伴随信号进行分析。一般情况下，所产生的伴随信号为电压信号或者电流信号，且同被分析物的浓度成比例关系。通过并对所得的电压或电流信号进行数据对比，以得到溶液中可