[发明专利]用于BIOFET传感器的数字时域读出电路及其操作方法

权利要求书

1.一种传感器读出电路，包括：

级联连接的多个逻辑门，其中，每个逻辑门均包括至少一个bioFET传感器；

延迟提取器，被配置为基于所述多个逻辑门的最终输出信号和参考信号之间的时间差产生脉冲宽度信号；以及

计数模块，被配置为接收所述脉冲宽度信号并且输出与所述脉冲宽度信号的宽度相对应的数字计数。

2.根据权利要求1所述的传感器读出电路，还包括：级联连接的第二多个逻辑门，其中，所述参考信号是所述第二多个逻辑门的最终输出。

3.根据权利要求2所述的传感器读出电路，其中，级联连接的所述多个逻辑门的输入和级联连接的所述第二多个逻辑门的输入连接在一起以接收相同的输入信号。

4.根据权利要求1所述的传感器读出电路，其中，所述多个逻辑门包括多个反相器。

5.根据权利要求1所述的传感器读出电路，其中，所述延迟提取器包括异或逻辑门。

6.根据权利要求1所述的传感器读出电路，其中，所述计数模块包括：

与门，被配置为接收所述脉冲宽度信号和时钟信号并且输出脉冲计数信号；以及

数字计数器，被配置为接收所述脉冲计数信号并且输出所述数字计数。

7.根据权利要求6所述的传感器读出电路，其中，所述时钟信号具有介于800MHz和1.2GHz之间的时钟频率。

8.根据权利要求1所述的传感器读出电路，其中，所述bioFET传感器是双栅bioFET传感器。

9.根据权利要求1所述的传感器读出电路，其中，每个逻辑门中的所述bioFET传感器包括暴露于微流体阱或微流体沟道内的流体的功能化的表面。

10.一种传感器读出电路，包括：

级联连接的多个反相器，每个反相器均包括至少一个bioFET传感器；

级联连接的多个逻辑门，所述多个反相器中的第一个和所述多个逻辑门中的第一个接收相同的输入信号，构成所述多个逻辑门的晶体管不具有生物感测特性；

延迟提取器，其中，所述多个反相器的最终输出和所述多个逻辑门的最终输出作为所述延迟提取器的输入，以基于所述多个反相器的最终输出和所述多个逻辑门的最终输出之间的时间差产生脉冲宽度信号；以及

计数模块，被配置为接收多个所述延迟提取器输出的所述脉冲宽度信号，并输出与所述脉冲宽度信号相对应的数字计数。

11.根据权利要求10所述的传感器读出电路，其中，所述计数模块包括：

与门，被配置为接收所述脉冲宽度信号和时钟信号，并且输出脉冲计数信号；以及

数字计数器，被配置为接收所述脉冲计数信号并且输出所述数字计数。

12.根据权利要求11所述的传感器读出电路，其中，所述时钟信号具有介于800MHz和1.2GHz之间的时钟频率。

13.根据权利要求10所述的传感器读出电路，其中，所述bioFET传感器是双栅bioFET传感器。

14.根据权利要求10所述的传感器读出电路，其中，所述延迟提取器包括异或逻辑门。

15.根据权利要求10所述的传感器读出电路，其中，每个反相器中的所述bioFET传感器包括暴露于微流体阱或微流体沟道内的流体的功能化的表面。