生物医学领域对皮安级电流检测的需求推动了生物传感技术持续发展。纳米孔传感作为新兴单分子检测平台，可通过分子与纳米孔相互作用产生的离子电流变化，实现DNA测序、蛋白质测序、手性分子识别以及非生物分子中重原子检测等应用。本文综述了生物纳米孔与固态纳米孔的结构、制备及传感特性，比较了二者在可重复性、稳定性、孔道工程化和规模化集成方面的优势...
本文提出用于生物传感器的高增益低噪声电流信号检测系统。当生物材料附着到生物传感器时，偏置电压下流过的电流发生变化，从而感知生物材料。针对需要偏置电压的生物传感器，采用电阻反馈跨阻放大器（TIA）。通过自制图形用户界面（GUI）实时绘制生物传感器电流值。即使偏置电压变化，模数转换器（ADC）输入电压不变，因此能准确稳定地绘制电流。针对...
高通量小电流记录在生物传感器应用中日益常见，包括体内多巴胺测量、单细胞电生理、光电容积脉搏波、脉搏血氧和纳米孔记录，因此需要高度可扩展的跨阻放大器设计。半共享放大器通过让多个反相半共享同一非反相半，可将硅面积和功耗降低近一半。本文分析了一种简单半共享放大器结构的可扩展性，并研究增加共享反相半数量带来的折中。基于该结构设计了以电容电流...
本文报道了一种用于垂直排列碳纳米纤维（VACNF）安培葡萄糖传感器的线性、低功耗、紧凑型 CMOS 恒电位仪。该恒电位仪由单端电位控制单元、低噪声共栅差分-差分对跨阻放大器（TIA）和低功耗压控振荡器（VCO）组成，并采用 0.18 μm 标准 CMOS 工艺实现。电流测量单元能够以高线性度检测 VACNF 工作电极产生的 500 ...
本文提出一种面向电流模式电化学生物传感的全差分跨阻放大器（TIA）前端电路，采用噪声抵消、失真抵消和斩波稳定技术，同时抑制 1/f 噪声与电路失真。前端由共栅（CG）输入级、辅助共源（CS）抵消级、噪声抵消斩波稳定（NCCS）放大器和电容耦合（CC）第二增益级组成。通过弱反型/强反型偏置和匹配条件，使输入 CG 管的 1/f 噪声与...
巨磁阻（GMR）生物传感器正成为高灵敏度、可定量生物分子检测的重要平台。然而，要与现有光学蛋白微阵列技术竞争，必须在保持小阵列（1–8个传感器）高灵敏度和快速读出特性的同时，增加传感器数量。本文提出一种可扩展至64个独立可寻址传感器的电路架构，并能在4 s内完成整个阵列扫描。该系统同时采用时域复用和频域复用，以实现高速读出。为实现这...