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标签: 宽带频率响应

宽带频率响应

接口IC

宽带频率响应

介电传感器

宽带频率响应

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  ...

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