Quasi-synchronous thermocompensation for ISFET-based ionometric devices. Part 2: Implementation

Олексій Павлюченко; Олександр Кукла

doi:10.15222/TKEA2021.5-6.03

Олексій Павлюченко Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України https://orcid.org/0000-0002-0950-2854
Олександр Кукла Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України

DOI: https://doi.org/10.15222/TKEA2021.5-6.03

Ключові слова: іон-селективний польовий транзистор, іонометрія, компенсація температурної залежності, термодатчик, вимірювальний перетворювач

Анотація

Наведено другу частину роботи, де представлено варіант реалізації вторинного вимірювального перетворювача (ВВП) для іонометричних датчиків на основі іон-селективних польових транзисторів (ІСПТ). Особливістю запропонованого ВВП є можливість програмного керування напругою зміщення ІСПТ, завдяки чому ІСПТ можна використовувати як датчик температури. Послідовне переключення між іонометричним й термометричним режимами роботи датчика з подальшою алгоритмічною обробкою отриманих даних мікропроцесором, який входить до складу ВВП, дозволяє компенсувати температурну залежність електродного потенціалу ІСПТ. Наведено принципові електричні схеми основних вузлів ВВП та експериментальні оцінки термометричної характеристики ІСПТ-датчика й ефективності термокомпенсації.

Посилання

Pavluchenko A. S., Kukla A. L. Quasi-synchronous thermocompensation for ISFET-based ionometric devices. Part 1: Theory and simulation, Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2021, no. 3–4, рр. 36–44. https://doi.org/10.15222/TKEA2021.3-4.36 (Ukr)

http://www.spectrum-soft.com/ (Date of access: 10.03.2021)

Pavluchenko A. S., Kukla A. L., Goltvjanskyi Yu. V. Application of ion-selective field-effect transistors for enzyme assay of toxic admixtures in aqueous solutions. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2010, no. 3, рр. 35–46. (Rus)

Kukla A. L., Pavluchenko A. S., Goltvjanskyi Yu. V. et al. Sensor arrays based on the differential isfet elements for monitoring of toxic substances of natural and artificial origin. Sensor Electronics and Microsystem Technologies, 2008, no. 2, pp. 58–68.

Jung-Lung Chiang, Jung-Chuan Chou, Ying-Chung Chen. Study of the pH-ISFET and EnFET for Biosensor Applications. Journal of Medical and Biological Engineering, 2001, vol. 21, iss. 3, pp. 135–146.

Bousse L., Hafeman D., Tran N. Time-dependence of the chemical response of silicon nitride surfaces. Sensors and Actuators B, 1990, vol. 1, iss. 1–6, pp. 361–367. https://doi.org/10.1016/0925-4005(90)80231-N

Gaddour A., Dghais W., Hamdi B., Ben Ali M. Temperature compensation circuit for ISFET sensor. Journal of Low Power Electronics and Applications, 2020, vol. 10, iss. 1, 2. https://doi.org/10.3390/jlpea10010002

Kuz'michev V. Ye. Zakony i formuly fiziki [Physics laws and formulae]. Kyiv, Naukova dumka, 1989, 864 p.

Pavluchenko A. S., Kukla A. L., Nagibin S. M. Investigation of metrological parameters of sensors based on the pH-sensitive field effect transistors. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2013, no. 2–3, рр. 61–68. (Rus)

Lozovoy S., Kukla A., Pavluchenko A. Investigation of metrological performance of the ISFET-based pH sensors. Sensors & Transducers (MADICA '12), vol. 27, special iss., 2014, pp. 225–232.

Квазісинхронна термокомпенсація в іонометрії із застосуванням ІСПТ. Частина 2: Практична реалізація

Анотація

Посилання