Single-Chip CMOS Potentiostat für amperometrische chemische Sensoren

In den letzten Jahren sind enorme Fortschritte vor allem bezüglich des Miniaturisierungsgrades elektrochemischer Sensoren erzielt worden. Die Miniaturisierung der Transducer hat im allgemeinen eine Verringerung der Sensorsignale zur Folge, weshalb neben dem eigentlichen stoffselektiven chemischen Systempart auch geeignete Signalverarbeitungskomponenten und Regelelemente bereitzustellen sind. Große Bedeutung kommt dabei insbesondere dem Potentiostaten zu. Für eine möglichst rauscharme Verarbeitung des geringen Signals einer Mikroelektrode ist es erstrebenswert, den Potentiostaten sehr dicht am Transducer zu plazieren. Am IMS Duisburg wurde ein solcher Potentiostat entwickelt. Durch die monolithische Integration der Signalverarbeitung konnte ein leicht handhabbarer und preisgünstiger Single-Chip-Potentiostat in einem 1µm/5-LSilicon-Gate-CMOS-Prozeß hergestellt werden. Die geringe Fläche von 2.6mm² erlaubt den Einsatz des Potentiostaten in unmittelbarer Nähe zu den Elektroden.