Optimierte digitale Ansteuerung eines CMOS-basierten Chiparrays zur DNA-Detektion

Inhalt:
In der vorliegenden Arbeit wird ein CMOS-basiertes Chiparray zur DNA-Detektion vorgestellt. Das System entspricht einer komplett integrierten Chip-Plattform mit optimierter digitaler Ansteuerung. Die CMOS-basierte DNA-Detektion erfolgt hierbei elektrochemisch mittels eines chronocoulometrischen Messprinzips. Die Chip-Plattform besteht neben dem sensorischen Pixelarray aus einem 12-bit A/D-Wandler, einer digitalen Finite-State-Machine und notwendiger peripherer Schaltungen. Die Finite-State-Machine wurde insbesondere bezüglich des elektrischen Leistungsverbrauchs mittels Clock-Gating Technik optimiert. Der so erzielte Leistungsverbrauch aller digitalen Schaltungskomponenten konnte damit um etwa 70 % gesenkt werden.