一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪制造技术

本公开涉及一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪，包括：电流读出电路、电压偏置电路、电流补偿网络、12位模拟数字转换器ADC、10位数字模拟转换器DAC、电源管理单元、SPI通信模块和电化学传感器；所述电流读出电路与所述电流补偿网络相连接；所述电源管理单元的参考电压管脚与所述10位数字模拟转换器DAC相连接；所述电源管理单元的偏置电压管脚与所述电流补偿网络相连接；所述电化学传感器的WE端分别与所述电流读出放大器以及所述电流补偿网络相连接；所述10位数字模拟转换器DAC与所述电化学传感器的RE端和CE端之间连接有所述偏置放大器；所述10位数字模拟转换器DAC与所述12位模拟数字转换器ADC分别与所述SPI通信模块相连接。SPI通信模块相连接。SPI通信模块相连接。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪


[0001]本公开涉及电化学生物传感
，更为具体来说，本公开涉及一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪。

技术介绍

[0002]电化学生物传感被广泛应用于分析和监测各种人体生物分子或环境有害气体。它在日常生活中的定期健康状态监测中起着至关重要的作用。现有技术的各种电化学生物传感技术，旨在检测血糖、多巴胺、药物分子、NO和/或CO等物质。电化学传感器的设计通常由三个电极组成，包括工作电极(WE)、参比电极(RE)和对电极(CE)，如图1所示。如果在WE和RE之间施加刺激电压V
cell
，传感器将根据目标浓度产生相关的氧化还原电流I
redox
。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的动态量程恒电位仪不能满足用户的实现快速、精确的电压控制和电流读出需求的技术问题。
[0004]为实现上述技术目的，本公开提供了一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪，包括：
[0005]电流读出电路、电压偏置放大器、电流补本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪，其特征在于，包括：电流读出电路、电压偏置放大器、电流补偿网络、12位模拟数字转换器ADC、10位数字模拟转换器DAC、电源管理单元、电化学传感器和SPI通信模块；所述电流读出电路与所述电流补偿网络相连接；所述电源管理单元提供系统电源电压；所述电源管理单元输出的参考电压V
REF
与所述10位数字模拟转换器DAC相连接；所述电源管理单元输出的偏置电压P
bias
与所述电流补偿网络相连接；所述电化学传感器的WE端分别与所述电流读出电路以及所述电流补偿网络相连接；所述10位数字模拟转换器DAC与所述电化学传感器的RE端和CE端之间连接有所述偏置放大器；所述10位数字模拟转换器DAC与所述12位模拟数字转换器ADC分别与所述SPI通信模块相连接；所述电流补偿网络与所述SPI通信模块相连接。2.根据权利要求1所述的电位仪，其特征在于，所述电流读出电路采用电容型跨阻放大器C
‑
TIA结构，其包括斩波放大器AMP1和积分电容C
F
，其还包括与积分电容C
F
相并联的开关，用于对积分电容C
F
周期性复位。3.根据权利要求1所述的电位仪，其特征在于，所述电流补偿网络具体包括：相连接的6位电流数字模拟转换器I
‑
DAC、电流补偿逻辑控制电路和两个互补的比较器组成；所述电流读出电路经所述两个互补的比较器与所述电流补偿网络相连接；所述6位电流数字模拟转换器I
‑
DAC与所述电源管理单元的偏置电压管脚相连接；所述电化学传感器的WE端与所述6位电流数字模拟转换器I
‑
DAC相连接。4.根据权利要求3所述的电位仪，其特征在于，经所述电流补偿网络补偿后的流入积分器的电流可计算为：I
in
＝
‑
(I
WE
‑
I
DAC
)；其中，其中I
WE
是馈入电容型跨阻放大器C
‑
TIA的氧化还原电流，I
DAC
是来自6位电流数字模拟转换器I
‑
DAC的补偿电流。5.根据权利要求3所述的电位仪，其特征在于，所述电流补偿逻辑控制电路的控制逻辑表示为：β
ctrl，n
＝β
ctrl，n
‑1+(β
dir，H
‑
β<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张沕琳，谢超，马源，唐紫健，马晓燕，
申请(专利权)人：北京宁矩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：