[发明专利]微阵列生物传感器的读出电路

权利要求书

1.一种微阵列生物传感器的读出电路，包括缓冲输出单元，其特征在于：还包括一个与微阵列生物传感器输出端连接的恒电位仪电流积分单元，该恒电位仪电流积分单元为微阵列生物传感器的工作电极和对电极之间提供一个恒定的偏置电压，并将来自于微阵列生物传感器的电流信号转换为电压信号；以及一个连接于恒电位仪电流积分单元与缓冲输出单元之间的相关双采样单元，该相关双采样单元采样恒电位仪电流积分单元输出的电压信号并作去噪处理后输出到缓冲输出单元。

2.根据权利要求1所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：所述恒电位仪电流积分单元包括恒电位仪以及与该恒电位仪电连接的积分器。

3.根据权利要求2所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：恒电位仪包括由偏置电压源(V_ref)、运算放大器(A)和NMOS管(Mn)，偏置电压源V_ref的负极端连接微阵列生物传感器的对电极(CE)，偏置电压源V_ref的正极端连接运算放大器(A)的同相输入端，运算放大器(A)的反相输入端连接微阵列生物传感器的工作电极(WE)，运算放大器的输出端连接NMOS管Mn的栅极，NMOS管Mn的源极连接微阵列生物传感器的工作电极(WE)，NMOS管(Mn)的漏极连接所述积分器。

4.根据权利要求2所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：所述积分器包括积分电容(C_int)以及为该积分电容(C_int)输送复位信号的复位管(Mp)，积分电容(C_int)连接在电源电压与恒电位仪之间，复位管(Mp)的一端连接复位信号，复位管(Mp)的其余两端分别与积分电容(C_int)的两端连接。

5.根据权利要求1所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：所述相关双采样单元包括采样开关，采样开关在设定时间点取自于恒电位仪电流积分单元输出的电压信号；以及连接于采样开关输出端的去噪处理器，去噪处理器将来自于采样开关的保持电压信号进行去噪处理；以及连接于去噪处理器输出端的电压钳位器，该电压钳位器在设定的时间点将去噪处理器输出的电压信号进行钳制；以及连接于去噪处理器输出端的输出器，该输出器将来自于去噪处理器的钳位电压信号输出到缓冲输出单元。

6.根据权利要求5所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：所述采样开关包括NMOS管(M1)和PMOS管(M2)，NMOS管(M1)的漏极和PMOS管(M2)的源极均与恒电位仪电流积分单元的输出端连接，NMOS管(M1)的源极与PMOS管(M2)的漏极连接，NMOS管(M1)的衬底接地，PMOS管(M2)的衬底与电源电压连接。

7.根据权利要求5所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：所述去噪处理器为一个耦合电容(C_S)。

8.根据权利要求5所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：所述电压钳位器为一个NMOS管(M5)，该NMOS管(M5)的漏极连接去噪处理器，NMOS管(M5)的源极及衬底均与地连接。

9.根据权利要求5所述的微阵列生物传感器的读出电路，其特征在于：所述输出器包括PMOS管M3和PMOS管(M4)，PMOS管(M4)的栅极连接去噪处理器的输出端，PMOS管(M4)的漏极与地连接，PMOS管(M4)的衬底与电源电压连接，PMOS管(M4)的源极与PMOS管(M3)的漏极连接，PMOS管(M3)的源极和衬底均与电源电压连接，PMOS管(M3)的栅极连接偏置电压。