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초록·키워드
본 연구는 3극 전기화학 센서를 위한 소형 리드아웃 회로 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 정전압법(amperometry)과 순환전압전류법(cyclic voltammetry, CV)을 모두 지원한다. 본 연구의 시작품은 상용 칩과 FPGA를 이용하여 손바닥 크기의 회로 기판으로 구현되었다. 기존의 전기화학 센서 리드아웃 회로와 비교할 때, 본 연구는 반전 증폭기와 비반전 증폭기를 결합하여 양극성 임의 파형을 생성할 수 있는 새로운 상대 전극(counter electrode, CE) 구동 회로를 제안하였다. 전기적 성능 평가 결과, 회로 시작품은 최대 ±1.65 V 범위의 임의 전압 파형을 생성할 수 있었으며, 16.9 nArms의 입력 등가 잡음 성능으로 최대 ±100 μA 범위의 전류를 측정할 수 있음을 확인하였다. 또한 순환전압전류법을 이용하여 3극 전기화학 센서를 측정한 결과, 특징적인 산화-환원 곡선을 성공적으로 획득하였다. 제안하는 회로 시스템은 PC와의 간단한 연결만으로 동작 가능하므로, 대형 상용 계측 장비의 사용이 어려운 환경에서 전기화학 센서 측정을 위한 휴대형 계측 플랫폼으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본문·목차
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