@MASTERSTHESIS{ 2018:858774207, title = {Modelo El?trico Alternativo e Circuito de Condicionamento com Compensa??o do efeito da Temperatura para Sensores ISFET sens?veis a pH}, year = {2018}, url = "https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/6720", abstract = "Nas ?ltimas d?cadas, uma aten??o especial vem sendo dada ao estudo de biosensores baseados em sil?cio no campo de aplica??es bioanal?ticas, devido as suas caracter?sticas favor?veis de opera??o que incluem: boa sensibilidade, velocidade de processamento, miniaturiza??o e baixo custo. Entre estes, o Transistor de Efeito de Campo Sens?vel a ?ons (ISFET) ? um dos biosensores mais populares e ? tido como o primeiro sensor qu?mico ? base de sil?cio miniaturizado. O ISFET utilizado convencionalmente como sensor de pH, tem sido amplamente utilizado para medir a concentra??o de ?ons de hidrog?nio de uma subst?ncia (H+ ou OH-) [1] [2]. Este trabalho apresenta um modelo alternativo para sensores ISFET com base nas limita??es de simula??o do modelo cl?ssico apresentado por Martinoia [3] [4]. O modelo alternativo pode ser empregado tanto em simula??es de regime permanente quanto transientes, incluindo tamb?m o efeito da temperatura, onde se deseja investigar o sinal el?trico resultante de um circuito de leitura utilizado para o tratamento inicial do sinal transduzido por um sensor ISFET sens?vel a pH . O est?gio eletroqu?mico de um ISFET ? respons?vel por emular a sensibilidade a ?ons do dispositivo. O modelo alternativo ? capaz de representar esse est?gio por meio de uma topologia de circuito mais simples do que as encontradas na literatura, sem perda de generalidade. Os resultados de simula??o empregando o modelo de ISFET proposto s?o compat?veis com os apresentados na literatura, afirmando assim sua efic?cia. Este trabalho apresenta ainda um circuito de condicionamento de sinais para sensores ISFET sens?veis a pH com compensa??o do efeito da temperatura. Quando comparada ?s topologias de circuito convencionais encontradas na literatura, al?m da compensa??o do efeito de temperatura, a interface anal?gica proposta apresenta pelo menos duas vantagens. A primeira est? relacionada ? simplicidade e, consequentemente, ao tamanho reduzido do circuito; o segundo ? o ganho adicional conferido ao sinal de sa?da do sensor. Seu desempenho foi investigado atrav?s de simula??es realizadas em simulador SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasys) utilizando os modelos BSIM3v3. Os modelos BSIM3 (Berkeley Short channel Insulated field effect transistor Model) s?o modelos p?blicos desenvolvidas na Universidade de Berkeley, Calif?rnia; tais modelos s?o amplamente utilizados em simula??es de circuitos anal?gicos e digitais que se utilizam de dispositivos MOS de dimens?es submicrom?tricas. As topologias de circuitos de leitura convencionais para sensores ISFET n?o conferem ganho de sensibilidade e t?m sua sa?da limitada ? sensibilidade do elemento transdutor, conforme previsto pelo modelo de Nernst [2] e observado por Martinoia [3] [4]. Os resultados de simula??o mostram que em sua concep??o b?sica, a topologia de circuito proposta neste trabalho concede ganhos adicionais ao sinal de sa?da do sensor, aumentando sua sensibilidade em at? quarenta vezes o limite te?rico de Nernst; numa concep??o alternativa o ganho concedido chega a at? dez vezes o limite do sensor, mas com a compensa??o do efeito da temperatura.", publisher = {Universidade Federal do Amazonas}, scholl = {Programa de P?s-gradua??o em Engenharia El?trica}, note = {Faculdade de Tecnologia} }