- 學位論文
微小化電子鼻之設計:系統、感測器、處理晶片
Design of a Miniature Electronic Nose: System, Sensors, and Processing Chips
摘要
電子鼻在日常生活中應用的潛力極大，但目前電子鼻裝置大多體積龐大且價格昂貴，進而限制了電子鼻的發展性和應用性。本研究設計微型化電子鼻系統，使用先進的集成電路技術來完善。首先，提出仿生雙層塗佈奈米碳管以及聚合物的微型化氣體感測器陣列，雙層塗佈技術提升微型化奈米碳管以及聚合物感測器的穩定性，此感測陣列俱備功耗低、體積小等特性。半數位式的適應性介面電路，適用於積體電路製作，用於消除感測器的基線飄移。電子鼻信號處理晶片整合了擷取電路(包含可適應的介面電路)和處理核心，晶片採1P6M 0.18μm CMOS製程，僅佔4.02mm2晶片面積，在類比1V和數位1.8V的操作電壓下，功率僅消耗1.05mW；進一步利用微型化感測器陣列和電子鼻信號處理晶片，架構一個微型的電子鼻系統雛型。此外，提出一個全整合高效能的晶片電子鼻，晶片整合晶片上的感測器陣列，第一個推出用於呼吸器相關肺炎快速診斷的電子鼻系統晶片，此晶片片採1P9M 90nm CMOS製程，僅佔10.49mm2晶片面積，在0.5V的操作電壓下，僅消耗1.27毫瓦。
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