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ISFET(ion-sensitive field-effect transistor)具有宽广的离子测量范围，因此在环境保护、化工、矿山、地质、土壤、水文以及家庭生活中都有应用。尤其是其微型化的特点，使之在生物医学领域中不仅应用范围广，而且具有很强的生命力。因此ISFET生物传感器及其多路测量系统在整个社会都有重要需求。许多研究机构对它进行了大量的研究，然而ISFET阈值电压的变化，噪声的影响，参考电极封装的困难等等限制了它的商业化。在过去几年中人们常采取微机电技术封装参考电极，采取物理和化学的方法对敏感膜进行处理来解决以上问题，但效果并不很好。针对这种情况在本文中设计了差动测量方法，由ISFET和REFET组成，由金膜辅助电极代替银或氯化银参考电极，能很好地解决上面的问题。 首先对ISFET的工作原理进行详细的介绍，在此基础上对它的测量方法进行了讨论比较，最终选择了差动测量作为测量方法，并设计了ISFET缓冲器，对它的噪声进行了分析，在同时考虑了敏感膜的面积与电路的噪声的基础上设计了ISFET的栅的宽长分别为800um，20um，采用Synopsys的Hspice、上华公司0.6um工艺进行了模拟得到等效输入噪声电压有效值为0.32uv(0.05Hz-250Hz)，噪声电压峰峰值为1.9uv，其功耗约为850.7uw，输出噪声电压为2.8mv，即精度为1／20P(相对于56my／P)，而通过差动输出后，作为共模信号被抑制掉一部分，输出噪声电压将更低，精度将大大提高。其功耗之低完全可以集成32个这样的传感器。利用了4片双8路切换开关CC4097，一个INA110仪器测量放大器、MAX297滤波器、AD678模数转换器以及可编程定时／计数器8253对这32路信号进行了采集，为了提高采样速度采用了DMA技术、交替存储技术，一个周期可采集到约6个样点，完全满足采样要求。 通过此方法能很好地解决长期来困扰人们的问题，为ISFET传感器及其测量系统的商业化迈出了一大步。