一种双向的微电流检测电路

作者：张风体

来源：电子与封装, 2023, 23(12): 49-54.

DOI：10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0157

• 纳米孔测序
• 电流检测
• 双向检测

在纳米孔测序技术中，单个DNA分子被逐一驱动穿过纳米孔，并产生一个阻断电流，这个阻断电流被识别并转化为DNA序列，从而实现测序。由于阻断电流非常小，只有0～100 p A，因此需要一种高精度的微电流检测电路来识别它。为了解决这个问题，设计了一款具有双向、低噪声和小面积特性的电流检测电路，利用仿真工具对检测电路各部分进行噪声模拟和量化，降低了检测电路的噪声，提高了测序精度，同时优化检测电路的面积和功耗，提高了集成度和能效比。对比同类产品，该检测电路在精度、稳定性和通量等方面具有明显的优势。基于180 nm工艺平台，流片后的测试结果表明，该电流检测电路的检测范围为0～100 p A，精度小于3.2 p A，面积仅为80μm2，功耗为1.5μW，能够在两个方向上进行电流的检测。