Key word：Ion-Sensitive   Field-Effect Transistor  pH sensor
        SPICE model
 目  录
摘  要    I
Abstract    II
1  绪  论    1
1.1  研究背景    1
1.2  研究现状    1
1.3  研究前景    2
2  pH-ISFET传感器的基本原理    4
2.1 离子敏场效应管的结构和工作原理    4
2.1.1 场效应管的结构和工作原理    4
2.1.2 离子敏场效应管的结构与工作原理    5
2.2  ISFET的特点和应用    6
2.2.1  ISFET的特点    6
2.2.2  ISFET的应用    7
2.3 离子敏场效应管工作原理    8
2.3.1 MOS场效应管    8
2.3.2离子敏场效应管    9
2.4  ISFET的集成化    12
3  系统硬件    14
3.1  系统硬件电路设计    14
3.2  信号电路的读取    15
3.3  SPICE电路仿真软件的简介    16
3.4  ISFET等效电路的建立    16
3.5  电路软件仿真结果    17
3.6  调理电路    18
3.6.1  测量放大电路    18
3.6.2  滤波整流电路    20
3.6.3  A/D转换电路    21
3.6.4  单片机接口电路    22
3.6.5  串口通信    23
4  系统软件    25
4.1 主程序流程框图    25
4.2 模数转换流程框图    25
4.3  LCD液晶显示流程框图    26
5  结果与讨论    28
附录    29
致  谢    30
参考文献    31
1 绪论
1.1研究背景
我们周围的每个材料都有不同的pH值，pH值对材料特性有很大的影响，所以对不同材料的pH值的研究对我们的生活和科学研究具有非常重要的意义。随着人们对pH的认识的加深，pH传感器逐渐成为了国内外学者关注的重要研究课题。在上个世纪后期，人们对使用制造pH传感器的材料有限，大多采用的电极有金属氧化物电极或者玻璃电极等。从现代科学来看，以往的材料制作的传感器已经不能满足实验的需要。相比于现代传感器，使用玻璃电极的传统pH传感器有如下缺点如：玻璃电极存在抗阻拒高，容易损坏，无法用于测定微钠环境下的pH值等缺点。而且在现实应用中，我们往往需要测定实时pH值，例如在医院临床护理、工厂的化学过程控制，工作环境监测等情况。
以上可以看出，pH传感器的发展离不开对于离子敏感效应晶体管（ISFET）的研究和完善。如今，ISFET已经发展成为一种新兴的化学传感器。场效应管具有电化学和晶体管的双重特性，因为其体积重小，响应速度快，所以它适用范围广，适应性强，具有广阔的应用前景。同时ISFET也有一些需要克服的缺陷，比如其滞后，温漂等特点。
随着科学与技术的逐渐发展，人们对离子敏感场效应晶体管的研究有了进一步的了解，这种新型的pH化学传感器可于应用在多个领域。随着传感器在化学领域的越来越受人们重视，利用其测试的方法也更加复杂多样。同时，也使某些实际分析测试可以用价廉的设备解决某些领域的复杂问题，从而节省了大量的设备文护和培训费用。
1.2 研究现状    基于ISFET的pH传感器设计+电路图(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_40034.html