Referencias de tensión/corriente CMOS para sensores de gases

M.V. CASSANI; M.A. GARCIA-INZA

Ciudad de Buenos Aires

Congreso; 5to Congreso Argentino de Ingeniería; 2021

Facultad de Ingeniería UBA - CONFEDI

La medición de los niveles de contaminación del aire es relevante para evaluar la situación ambiental, que causa millones de muertes por año a nivel global. Además permite cuantificar tendencias atmosféricas con fines de prevención y control. Los sensores comerciales actuales para detección de gases contaminantes utilizan óxidos semiconductores como material sensible y miden su resistencia para calcular la concentración de gas presente. Sin embargo, presentan diversos inconvenientes, entre los que se destaca la necesidad de trabajar a temperaturas elevadas y en consecuencia un consumo de energía cercano a 1W. En los últimos años se han desarrollado materiales calcogenuros que permitirían el sensado de gases a temperatura ambiente. Por otro lado, la tecnología de circuitos integrados CMOS es buena candidata para la implementación de los circuitos de lectura ya que tiene la ventaja del bajo consumo eléctrico y del bajo costo cuando son fabricados de forma masiva. En estas condiciones sería factible implementar redes de sensores inalámbricos que permitan monitorear concentraciones de gases en áreas extensas o lugares dedifícil acceso.El presente trabajo se centra en el desarrollo de circuitos integrados CMOS de bajo consumo para la electrónica de transducción de un sensor resistivo basado en materiales calcogenuros, que funcione en ambientes a temperatura no controlada. Se estudian, diseñan y analizan por simulación diferentes estrategias circuitales para el subcircuito referencia de tensión/corriente, bloque esencial para el desarrollo del sistema de sensado.