An amplifier and readout circuit for an ISFET array, characterized by an array of switched capacitor amplifying circuits, which are the same as the number of ISFET devices in the ISFET array. Each switched capacitor amplifier circuit is configured to connect the leakage end of each ISFET device, including the first switch consisting of PMOS; a column selection circuit, a ISFET array The output of the switched capacitor amplifying circuit corresponding to each column is connected, and the column selection circuit is used to select the output signal. The line selection circuit, the gate of the PMOS conduction switch of the corresponding switch capacitance amplifying circuit are connected, and the line selection circuit selects the output signal. The invention has designed a high precision, low power and ultra large scale ISFET array, which can be amplified in the chip. A new practical sequencing chip can be realized by combining the appropriate control method and the post process.
【技术实现步骤摘要】
ISFET阵列的放大和读出电路
本专利技术涉及一种半导体微电子领域,并且更特别的,涉及一种ISFET阵列的的放大和读出电路。
技术介绍
ISFET器件最初由荷兰科学家PietBergveld于1970年专利技术。经过几十年的发展,于2004年,结合标准CMOS工艺,英国的MarkMilgrew制作出首款ISFET阵列,并且加入其读出电路。2006年,帝国理工学院的ChristoferToumazou利用ISFET成功检测到单核苷酸聚合反应的变化,也将此技术成功引入到基因测序领域。2010年,前世界知名测序仪公司IonTorrent发布其产品IonTorrent。该测序仪生化反应空间,获取信号的换能器,均在一个电学芯片内完成。如其公司宣传语所展示,“芯片就是测序仪”。在这之外,因为其利用了集成电路的产业优势,使得测序技术的成本大为下降。因此,利用半导体集成电路芯片测序是一个非常有前景的方向。许多生物测试都有高通量的特点。而对于测序技术,在此基础上,传感器的分辨率和灵敏度也有特别的需求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对现有技术的不足,本专利技术是为了实现一种ISFET阵列设计,本专利技术提出新的电路设计方式,以及其时钟控制方法。(二)技术方案根据本专利技术的一方面,一种ISFET阵列的放大和读出电路,其特征在于包括:阵列式开关电容放大电路,与所述ISFET阵列中ISFET器件数量相同,每一开关电容放大电路输入端配置为连接每一ISFET器件漏端,包括由PMOS构成的第一开关;列选择电路,ISFET阵列中各列对应的开关电容放大电路的输出端连通,再通过列选择电 ...
【技术保护点】
1.一种ISFET阵列的放大和读出电路,其特征在于包括:阵列式开关电容放大电路,与所述ISFET阵列中ISFET器件数量相同,每一开关电容放大电路输入端配置为连接每一ISFET器件漏端,包括由PMOS构成的第一开关;列选择电路,ISFET阵列中各列对应的开关电容放大电路的输出端连通,再通过列选择电路选择输出信号的列;行选择电路,各列对应的开关电容放大电路的PMOS导通开关的栅极连通,再连接行选择电路选择输出信号的行。
【技术特征摘要】
1.一种ISFET阵列的放大和读出电路,其特征在于包括:阵列式开关电容放大电路,与所述ISFET阵列中ISFET器件数量相同,每一开关电容放大电路输入端配置为连接每一ISFET器件漏端,包括由PMOS构成的第一开关;列选择电路,ISFET阵列中各列对应的开关电容放大电路的输出端连通,再通过列选择电路选择输出信号的列;行选择电路,各列对应的开关电容放大电路的PMOS导通开关的栅极连通,再连接行选择电路选择输出信号的行。2.根据权利要求1所述的ISFET阵列的放大和读出电路,其特征在于,所述列选择电路包括移位寄存器,用于选择输出信号的列。3.根据权利要求1所述的ISFET阵列的放大和读出电路,其特征在于,所述开关电容放大电路还包括:第二开关、第三开关、第一电容、第二电容和放大器,其中所述第一开关一端配置为连接离子敏场效应晶体管源极另一端连接第一电容,第一电容一端与第一开关连接另一端与放大器第二输入端连接,第二开关一端与放大器第二输入端连接另一端与放大器输出端连接,第二电容一端与放大器第二输入端连接另一端与放大器输出端连接,第三开关一端与第一开关连接第一电容的一端连接另一端与共模电平连接,放大器第一输入端与共模电平连接。4.根据权利要求1所述的ISFE...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨翎,张雪莲,张强,节俊尧,魏清泉,俞育德,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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