Modeling the high pH sensitivity of Suspended Gate Field Effect Transistor (SGFET)

High sensitivity to chemical species of sub-micron gap Suspended-Gate FETs (more than 200 mV/pH for example) is explained from the charge distribution induced by the high field in the sub-micronic gap under the gate-bridge. Modeling of Metal-Electrolyte-Insulator-Silicon (MEIS) capacitor, which is the basic vertical structure of the transistor, is performed to highlight this effect through the response to the pH change of the solution filling the gap. The analytical model is based on the 2D-numerical resolution of Poisson's equation. The response of quasi-static C(V) plots versus pH is simulated using both electrolyte charge distribution and site-binding theory considering the influence of sites densities on silicon nitride. Device modeling and simulated/experimental electrical characteristics are presented. Effect of the gap thickness on the pH sensitivity is also discussed in this study.     

脲酶场效应传感器的研究

本文简要介绍差分式脲酶场效应传感器的工作原理和制作方法,研究了温度、缓冲溶液对传感器性能的影响。     

H+离子敏场效应传感器的SPICE模型仿真分析

本文从离子敏场效应晶体管(ISFET)的传感机理出发,利用计算机辅助设计软件(SPICE)建立了ISFET的物理模型。借助此模型,对器件的电学行为进行了模拟,仿真结果与实验数据取得了良好的一致性。     

基于壳聚糖膜的ISFET 麻黄碱传感器的研究

以硅钨酸为电活性物质 ,用壳聚糖代替传统的聚氯乙烯 (PVC)作为成膜物质 ,制成药物敏感膜。将其与离子敏感场效应晶体管 (ISFET)相结合 ,制成药物敏感传感器。传感器对麻黄碱有良好的响应 ,能斯特范围为 5 0× 10 - 5～ 1 0× 10 - 2 mol·L- 1 ,响应的灵敏度为 5 8 3mV/pC(C的单位为mol·L- 1 ) ,适宜的pH范围是 3 5～ 8 0。利用该传感器分析麻黄碱片剂含量 ,结果和药典方法相一致     

参比场效应晶体管(REFET)及 其与ISFET集成化的研究

本文介绍为实现带有参比电极的ISFET测量探头微型化而研制成的一种新型探头。采用等离子聚合方法在ISFET敏感栅上覆盖一层聚苯烯薄膜(PPS),使其成为对H~+不敏感的参比场效应晶体管(REFET)。而后采用IC艺,将ISFET,REFET和伪参比电极集成化,得到可用于微量溶液测量的微型探头,将探头中的ISFET和REFET按差分对管方式连接于差放线路中,由于两管对溶液中pH值响应不同,可输出随pH值变化的差模信号。研制的REFET在pH4～pH11范围内几乎无响应,表明了PPS膜具有较少的表面态及良好的H~+掩蔽性。用集成化探头测量pH值,灵敏度可达55mV/pH。     

FPGA模拟MBUS总线的实现

讨论了利用FPGA工具实现MBUS总线的原理、方法，以实际操作介绍了FPGA设计流程，并给出FPGA常用设计技巧。     

一个基于FPGA的数据通道的设计

随着电子设计自动化(EDA)的发展，ASIC(专用集成电路)的设计越来越受到重视，EPGA一作为ASIC设计所使用的最主要方法之一，也目渐成为推动EDA发的一项重要技术。本文结合一个实际项目对FPGA的工作原理、外围电路配置以及软件设计的方法做了一个具体的介绍。     

采用现场可编程门阵列的多电平D类功率放大器控制策略

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式的功率放大器,采用多电平技术来改善D类功率放大器输出品质,采用先进的现场可编程门阵列来实现相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,该触发信号发生器通过数据采集单元接收A/D转换的调制波信号,通过多路载波移相控制单元产生多路相移的三角载波及其反向信号,经比较控制单元产生PWM触发信号波形,并通过死区控制单元进行死区保护控制处理.通过闭环控制保证输出信号的跟随品质,着重研究了闭环控制的控制策略,试验结果表明,采用该控制策略实现的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质.     

基于现场可编程门阵列的时数转换器原理与实现方法

介绍一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的时数转换器(TDC)的原理及设计方法。通过工作在差分模式下的二条抽头式延迟线，该时数转换器的分辨率能够达到200ps，可以完成亚纳秒量级时间间隔的测量。时数转换器主要用于极短时间间隔的测量。目前时数转换器广泛应用于航空航天、通信、信号处理等领域。     

氢离子敏场效应管酶免疫传感器的研制

介绍了以氢离子敏场效应管为基体电极，以碱性磷酸酶抗碱性磷酸酶抗体为例，在方法学上实现了电化学测量的一种酶免疫传感器．本生物传感器的响应时间达１８ｓ，标准曲线线性范围为７．８×１０（－２）μｇ／ｍｌ～０．６３μｇ／ｍｌ。另外，还讨论了适宜测量条件、抗体膜的寿命、抗原抗体复合物的寿命、抗原抗体复合物的分离及用不同抗体膜测量的重复性等。     

钯栅厚度对气敏MOS晶体管灵敏度的影响

本文介绍了一种Pd栅MOS结构的半导体气敏器件。在叙述Pd栅MOS晶体管气敏机理的基础上,着重讨论了钯栅厚度对器件灵敏度的影响。实验结果证明,Pd栅MOS晶体管的灵敏度随着钯栅厚度的增加而降低。在工作温度不太高的条件下,灵敏度随钯栅厚度的变化基本上不受温度的影响。另外,文中还扼要地阐述了钯栅M0S晶体管的结构、制造技术及器件灵敏度的测试原理和方法。研究结果对于MOS结构的半导体气敏传感器的研制具有重要的意义。     

基于单片机的现场可编程门阵列的配置

本文介绍了基于SRAM查找表的现场可重配置FPGA的结构和原理,及其配置方法,通过对多种配置方法的比较,提出了由单片机和EPROM存储器组成的串行配置方式.这种方式结构简单,设计保密性好,易于升级,降低设计成本.     

基于单片机的现场可编程门阵列的配置

本文介绍了基于SRAM查找表的现场可重配置FPGA的结构和原理,及其配置方法,通过对多种配置方法的比较,提出了由单片机和EPROM存储器组成的串行配置方式。这种方式结构简单,设计保密性好,易于升级,降低设计成本。     

基于FPGA的低零漂数字积分器

针对模拟积分器存在的零点漂移、非线性误差和电容泄漏等问题,通过对积分器实现的形式及误差的分析.设计了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array)技术的低零漂数字积分器;主要思想是通过模拟开关切换将输入信号交替反向,再用FPGA将其还原累加,进而达到扣去噪声,减小零漂的目的;实验结果表明基于FPGA的数字积分器具有极低的零漂和较好的线性,适合于托卡马克装置放电实验中诊断信号的测量.     

基于FPGA的嵌入式语音识别控制系统

介绍了一款针对特定人、孤立词的嵌入式语音识别系统的设计与实现.该系统的硬件核心部件是Virtex-II Pro50 FPGA芯片,其硬核处理器是PowerPC405.本系统对预处理、端点检测、LPCC特征提取部分进行了定点化处理;DTW算法采用硬件IP核实现;整体调度采用中断方式实现.将该系统用于语音控制玩具机器狗AIBO进行实验,识别率达到98.3%.本系统设计性能满足玩具、游戏等消费娱乐电子设备对识别率和实时性的性能要求,具有广阔的市场应用前景.     

一种CMOS工艺兼容的PMOS管红外探测器

二极管连接的MOS管以恒定电流偏置时,栅源电压与温度成线性关系.其温度变化率与偏置电流和MOS管的宽长比等因素有关.对此做理论分析的基础上,用Hspice进行了仿真.当取偏置电流为60μA,MOS管的宽长比为2/2时,仿真得到的栅源电压温度变化率为2.13 mV/K.基于此温度特性,提出用PMOS管作为红外探测敏感元件,利用标准CMOS工艺,结合体硅加工技术制作红外探测器的方法,并将PMOS管串联以进一步增加探测器的灵敏度.     

一种用于可移动设备的口令认证协议

口令认证由于其操作的便捷性．是现实生活中使用最为广泛的认证方式之一。传统在固定设备上使用的口令认证协议计算效率不高．无法满足可移动设备的要求。经过对前人工作的总结分析,提出一种高效且能够抵抗多种安全威胁,适于可移动设备使用的口令认证协议．并给出了安全分析。     

一种用于可移动设备的口令认证协议

口令认证由于其操作的便捷性,是现实生活中使用最为广泛的认证方式之一。传统在固定设备上使用的口令认证协议计算效率不高,无法满足可移动设备的要求。经过对前人工作的总结分析,提出一种高效且能够抵抗多种安全威胁,适于可移动设备使用的口令认证协议,并给出了安全分析。摘要:     

基于FPGA的实时数据采集系统设计

基于Windows操作系统的计算机,难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题,在反射差分光谱仪的电子控制部分,提出基于现场可编程门阵列（FPGA）的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和NiosII软核处理器系统相结合的设计方式,实现FPGA与计算机、探测器的高速USB通信,与角度编码器的同步串行通信,以及探测器和角度编码器之间的精确同步控制等功能,完成角度数据和光谱数据的实时采集。实验结果表明,该系统的同步控制和数据采集性能较好,仪器的实时性能提升显著。