A Broadband Sensor Interface IC for Miniaturized Dielectric Spectroscopy...

A  Broadband  Sensor  Interface  IC  for  Miniaturized  Dielectric  Spectroscopy  From  MHz  to  GHz

作者：Mehran  Bakhshiani,  Michael  A.  Suster,  Pedram  Mohseni

摘要：This  paper  describes  a  broadband  biosensor  interface  IC  as  part  of  a  miniaturized  measurement  platform  currently  under  development  for  MHz-to-GHz  dielectric  spectroscopy  (DS).  Developed  in  0.35μm  2P/4M  RF  CMOS,  the  IC  measures  the  frequency-dependent  S21  magnitude  and  phase  of  a  microfabricated  microfluidic  dielectric  sensor,  when  the  sensor  is  loaded  with  a  solution-under-test  (SUT).  The  IC  architecture  implements  a  modified  frequency  response  analysis  (FRA)  method  by  first  down-converting  the  biosensor  response  signal  from  the  RF  excitation  frequency  to  an  intermediate  frequency  (IF)  of  1MHz  using  an  LNA  and  active  mixer,  followed  by  down-converting  the  IF  signal  to  dc  using  a  coherent  detector  employing  IF  amplification  stages  with  programmable  gain,  a  passive  mixer  driven  by  in-phase  (I)  and  quadrature-phase  (Q)  signals,  and  an  active-RC  lowpass  filter  (LPF).  Dielectric  readings  of  ethanol  from  the  biosensor  interfaced  with  the  IC  at  five  excitation  frequencies  in  the  range  of  50MHz  to  2GHz  are  in  excellent  agreement  ...

评论

加载更多