微熱板氣體傳感器陣列的單片集成電路設(shè)計(jì).pdf

1、微熱板具有尺寸小、功耗低、與CMOS工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)。微熱板的出現(xiàn)為研制陣列式集成氣體傳感器提供了支持。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣體的有效檢測(cè)，微熱板氣體傳感器陣列通常沉積不同的氣敏材料，不同氣敏材料具有不同的最佳工作溫度，所以對(duì)陣列中每個(gè)傳感器進(jìn)行獨(dú)立的溫度調(diào)節(jié)至關(guān)重要。
　　綜合考慮微熱板氣體傳感器陣列的溫度分立調(diào)節(jié)、控溫效果以及芯片面積等因素。針對(duì)加熱測(cè)溫一體化集成微熱板陣列氣體傳感器的需要，以微熱板加熱性能測(cè)試參數(shù)為依據(jù)，提出了一種基

2、于微熱板氣體傳感器陣列的單片集成方案。該方案包括由四個(gè)微熱板構(gòu)成的傳感器陣列，加熱驅(qū)動(dòng)單元和信號(hào)采集單元。利用芯片外部的微處理器向加熱驅(qū)動(dòng)電路輸入串行控制信號(hào)，調(diào)節(jié)微熱板驅(qū)動(dòng)電流大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)陣列中各微熱板溫度的分立調(diào)節(jié)。由微處理器控制信號(hào)采集電路完成四路加熱溫度信號(hào)和四路氣敏材料阻值信號(hào)的采集。微熱板氣體傳感器陣列與外圍電路的單片集成，不僅可以提高氣體傳感器的選擇性，而且可以為便攜式氣體檢測(cè)儀器的研究提供重要參考。
　　本文依據(jù)

3、集成電路設(shè)計(jì)流程，采用CSMC0.5μm混合信號(hào)工藝，利用Hspice完成了加熱驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，驗(yàn)證了該方案的可行性?；跀?shù)?；旌霞呻娐钒鎴D設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，采用Cadence Layout-Editor進(jìn)行了各電路模塊版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。遵循一定的版圖布局方法，進(jìn)行微熱板陣列與各電路模塊版圖的布局、布線，完成了整體版圖的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。將得到的GDSⅡ格式文件提交給代工廠完成芯片的加工，之后采用MEMS工藝進(jìn)行正面體