一种面向离子敏检测应用的基于TFT的运算放大电路的制作方法

技术特征：
1.一种面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：包括差分放大级、共源放大级、输出缓冲级、电压偏置模块和反馈模块，其中，所述差分放大级的输入端接电势差信号源，所述差分放大级的输出端与所述共源放大级的输入端相连，所述共源放大级的输出端与所述输出缓冲级的输入端相连，所述输出缓冲级的输出端接信号输出接口vout，所述电压偏置模块的输入端接偏置电压源vbias1，所述电压偏置模块的输出端与所述反馈模块的输入端相连，所述反馈模块的输出端与所述差分放大级的输入端相连，所述差分放大级、所述共源放大级、所述输出缓冲级、所述电压偏置模块和所述反馈模块一共由15个薄膜晶体管构成，电势差信号源的电压信号能够在所述差分放大级和所述共源放大级的两次放大后从所述输出缓冲级输出。2.根据权利要求1所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：所述差分放大级包括双栅薄膜晶体管t5、双栅薄膜晶体管t6、双栅薄膜晶体管t7、双栅薄膜晶体管t8和薄膜晶体管t9，其中，所述双栅薄膜晶体管t5的顶栅极、所述双栅薄膜晶体管t6的顶栅极接偏置电压源vbias4，所述双栅薄膜晶体管t7的顶栅极、所述双栅薄膜晶体管t8的顶栅极接偏置电压源vbias3，所述双栅薄膜晶体管t5的漏极、所述双栅薄膜晶体管t6的漏极接正向电压源vdd，所述双栅薄膜晶体管t5的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t5的源极、所述双栅薄膜晶体管t7的漏极、所述反馈模块的输出端相连，所述双栅薄膜晶体管t6的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t6的源极、所述双栅薄膜晶体管t8的漏极、所述共源放大级的输入端相连，所述双栅薄膜晶体管t7的底栅极、所述双栅薄膜晶体管t8的底栅极接电势差信号源的输出端，所述双栅薄膜晶体管t7的源极与所述双栅薄膜晶体管t8的源极、所述薄膜晶体管t9的漏极相连，所述薄膜晶体管t9的栅极与所述反馈模块的输出端相连，所述薄膜晶体管t9的源极接反向电压源vss。3.根据权利要求2所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：所述共源放大级包括双栅薄膜晶体管t10、双栅薄膜晶体管t11、双栅薄膜晶体管t12和双栅薄膜晶体管t13，其中，所述双栅薄膜晶体管t10的顶栅极、所述双栅薄膜晶体管t11的顶栅极、所述双栅薄膜晶体管t12的顶栅极、所述双栅薄膜晶体管t13的顶栅极接偏置电压源vbias5，所述双栅薄膜晶体管t10的漏极、所述双栅薄膜晶体管t12的漏极接正向电压源vdd，所述双栅薄膜晶体管t11的源极、所述双栅薄膜晶体管t13的源极接反向电压源vss，所述双栅薄膜晶体管t10的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t10的源极、所述双栅薄膜晶体管t11的漏极、所述双栅薄膜晶体管t13的底栅极相连，所述双栅薄膜晶体管t11的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t6的底栅极、所述双栅薄膜晶体管t6的源极、所述双栅薄膜晶体管t8的源极相连，所述双栅薄膜晶体管t12的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t12的源极、所述双栅薄膜晶体管t13的漏极、所述输出缓冲级的输入端相连。4.根据权利要求3所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：所述输出缓冲级包括双栅薄膜晶体管t14和双栅薄膜晶体管t15，其中，所述双栅薄膜晶体管t14的顶栅极、所述双栅薄膜晶体管t15的顶栅极接偏置电压源vbias5，所述双栅薄膜晶体管t14的漏极接正向电压源vdd，所述双栅薄膜晶体管t14的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t14的源极、所述双栅薄膜晶体管t15的漏极、所述信号输出接口vout相连，所述双栅薄膜晶体管t15的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t12的底栅极、所述双栅薄膜晶体管t12的源极、所述双栅薄膜晶体管t13的漏极相连，所述双栅薄膜晶体管t15的源极接反向电压源
vss。5.根据权利要求4所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：所述电压偏置模块包括薄膜晶体管t1和双栅薄膜晶体管t2，所述薄膜晶体管t1的栅极、所述薄膜晶体管t1的漏极接正向电压源vdd，所述薄膜晶体管t1的源极与所述双栅薄膜晶体管t2的漏极相连，所述双栅薄膜晶体管t2的底栅极与所述反馈模块的输入端相连，所述双栅薄膜晶体管t2的顶栅极接偏置电压源vbias1，所述双栅薄膜晶体管t2的源极接反向电压源vss。6.根据权利要求5所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：所述反馈模块包括双栅薄膜晶体管t3和双栅薄膜晶体管t4，所述双栅薄膜晶体管t3的顶栅极、所述双栅薄膜晶体管t4的顶栅极接偏置电压源vbias2，所述双栅薄膜晶体管t3的源极接正向电压源vdd，所述双栅薄膜晶体管t3的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t5的底栅极、所述双栅薄膜晶体管t5的源极、所述双栅薄膜晶体管t7的漏极相连，所述双栅薄膜晶体管t3的漏极与所述双栅薄膜晶体管t4的漏极、所述薄膜晶体管t9的栅极相连，所述双栅薄膜晶体管t4的底栅极与所述双栅薄膜晶体管t2的底栅极相连，所述双栅薄膜晶体管t4的源极接反向电压源vss。7.根据权利要求4-6任一项所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：所述双栅薄膜晶体管t14和所述双栅薄膜晶体管t15的宽长比为1000um/10um，所述双栅薄膜晶体管t3的宽长比200um/10um，所述双栅薄膜晶体管t4的宽长比为10um/10um。8.根据权利要求7所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：还包括可变电阻r1和电阻r2，其中，所述双栅薄膜晶体管t7的底栅极接电势差信号源的低电势，所述双栅薄膜晶体管t8的底栅极与所述可变电阻r1的一端、所述电阻r2的一端相连，所述可变电阻r1的另一端接电势差信号源的高电势，所述电阻r2的另一端与所述信号输出接口vout相连。9.根据权利要求8所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：所述电阻r2的阻值为100mω，所述可变电阻r1的阻值范围为1-100mω。10.根据权利要求8或9任一项所述的面向离子敏检测应用的基于tft的运算放大电路，其特征在于：薄膜晶体管的制造材料包括非晶硅、多晶硅或非晶铟镓锌氧化物，双栅薄膜晶体管的沟道形状包括平面沟道、π型沟道或3d鳍型沟道。

技术总结
本发明提供了一种面向离子敏检测应用的基于TFT的运算放大电路，属于放大电路技术领域。本发明包括差分放大级、共源放大级、输出缓冲级、电压偏置模块和反馈模块，反馈模块的输出端、电势差信号源与差分放大级的输入端相连，差分放大级的输出端与共源放大级的输入端相连，共源放大级的输出端与输出缓冲级的输入端相连，输出缓冲级的输出端接信号输出接口，电压偏置模块的输出端与反馈模块的输入端相连，差分放大级、共源放大级、输出缓冲级、电压偏置模块和反馈模块一共由15个薄膜晶体管构成。本发明的有益效果为：能降低功耗，也便于与前端离子敏传感器结合，制备工艺简单，集成度更高，降低了生产成本，适合大面积制备。适合大面积制备。适合大面积制备。


技术研发人员：刘兴慧 周忠义 张威
受保护的技术使用者：广科知微（广东）传感科技有限公司
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2022/8/22