空军航空维修技术学院 李仲秋

1 引言

在模拟电子线路中，人们习惯采用电压作为信号变量，并通过处理电压信号来实现电路的功能而不是电流作为信号变量。因此，促进了大量电压模式电路（电压信号处理电路）的发展。但随着被处理信号的频率不断提高以及电路对电源电压要求的不断降低，近几十年来，人们逐渐认识和挖掘出了以电流作为信号变量的电路在信号处理中的巨大潜在优点，促进发展了电流模式电路。电流模式电路在电压提供、功率消耗、运行速度等方面比电压模式电路具有更加优良的性能，在高频、高速信号处理电路的设计领域中，电流模式的电路设计方法正在取代电压模式的传统设计方法。随着电流模式电路的应用将把模拟集成电路的设计与制作发展到一个新阶段。电流模式电路具有阻抗水平低、速度快、频带宽、电源电压低、功耗小、非线性失真小、动态范围大等主要性能特点。

巨磁阻（Giant Magnetoresistance（GMR））生物传感器可以与半导体微电子工艺制备相结合，使之与微系统芯片直接集成，具有尺寸小等优势；而且GMR传感器在工作电压、工作温度范围、灵敏度、可重复性和抗机械冲击、抗震动等方面性能优异，还可以与主流的IC工艺相结合，实现传感器与输出电路的全集成。而由于电流模式电路正常工作的电源电压可以低至0.3V～1.5V，信号电流在nA～mA（甚至10pA～mA）数量级内变化，因此采用电流模式设计GMR生物传感器信号输出全集成电路在有效提高集成密度，减小功耗，降低电源电压具有一定优势。……