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低成本聚合物微流控芯片加工技术综述

作者:admin 时间:2019-09-16 07:36

  echanical system, MEMS)在微量流体操控方面的研究,形成◆◁•于20世纪90年代初。最近十年来,伴随着分析化学和生命科学的蓬勃发展,由于微流芯片系统具有试剂和能量消耗少、检测和分析灵敏度高、检测时间短、可将多种功能集成化程度高等优势,在纳米、纳米复合物制备、量子点合成、微纳米颗粒制备、电化学、生物化学传感器、细胞生物学、分子生物学等领域得到了广泛的应用。通过微流控技术,可以将复杂的化学或生物分析合成过程整合在一块芯片中完成,实现了微全分析系统(μTAS)或被称为芯片实验室(lab-on-a-chip)。

  初期的微流控芯片加工技术完全继承自MEMS加工技术,步骤都需要在超净间内使用精密微加工设备完成,芯片的设计加工成本非常高昂,严重阻碍了其在分析化学和生命科学领域的推广应用。时至今日,欧美一些微流控技术公司生产的标准化玻璃或聚合物材料微流控芯 片单片售价仍在数十到几百美元,对于微流控芯片在生物、化学、医学等领域的应用和产业化也形成了阻碍。

  近年来,机械、电子、化学、生物等领域的研究者根据其在各自领域的专长和经验,探索使用了多种低成本微加工方法。从相关论文的发表情况看,在Web of Science核心数据库中,从2000年到2018年1月以“低成本(low-cost)”和“微流控芯片(microfluidics)”为关键词的论文发表数量,呈逐年稳步增长的趋势,目前,该方向每年的SCI论文发表数量为550 篇左右。

  硅和玻璃是最早用于微流控芯片的基体材料,主要是由于其加工方法可以直接套用MEMS和微电子领域的加工方法。硅和玻璃材料价格昂贵且不易加工,在微流控芯片的发展过程中很快就被以各类聚合物为代表的低成本材料所替代。现有各类微流控芯片的加工方法中,可供选择的低成本材料很多,有各类弹性体材料、热塑性聚合物材料、热固性聚合物材料、纸材料、生物材料等。本文的讨论中,将常见的可用于低成本微流控芯片加工的材料分为聚合物材料、纸材料、其他材料三类分别进行介绍。

  本文所述的弹性体材料指的是能够在弱应力下发生显著形变,应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的聚合物材料。聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)是目前在微流控芯片领域应用最为广泛的弹性体材料,PDMS用于微流控芯片最早在1998年由Whitesides等提出,PDMS具有价格低廉、光学透明、生物兼容性○▲-•■□好、具有一定透气性等优点,是低成本微流控芯片的理想材料(如图1所示)。PDMS在微流控芯片加工中往往通过模塑成型的方法在表面形成微结构,其翻模精度甚至可以达到纳米(nm)级别。然而,PDMS也有通道易变形坍▲●…△塌,对通道内流体有少量吸收等缺点。PDMS的加工和键合方法将在本文的低成本加工部分进行较为详细的介绍。

  热塑性塑料是日常生活中最为常见且应用广泛的材料,价格非常低廉,热塑性塑料可以在一定温度条件下变软后进行塑形。可用于低成本微流控芯片的热塑性材料种类很多,主要有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、环烯烃类共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸(PET)、聚氯乙烯(PVC)等。

  热塑性塑料中,PMMA由于材料成本低、热加工和光学性能良好,基于PMMA的微流控芯片在各类生命科学和医学研究中具有广泛应用;PS具有优异的生物兼容性,作为微流控芯片的基体材料在细胞培养等领域具有显著优势;COC作为一种较新的非晶性共聚高分子材料,与PMMA等热塑性材料相比,在紫外光波段具有优异的透过性能和更好的热稳定性,同时吸水性只有PMMA的1/10,COC芯片在大多数情况下(非极端温度情况)可以直接替代昂贵的玻璃芯片。

  纸基微流控芯片是通过各种方法将疏水材料渗透入亲水的纸纤维中,通过疏水材料的“围墙”控制亲水纸纤维内的流体流动,从而形成了纸基微流控芯片,常见的喷墨打印机、丝网印刷、3D打印机、蜡打印机甚至蜡笔都可以被用来加工低成本的纸基微流控芯片。在纸张选择上,常见的有Whatman系列滤纸或色谱分析纸。与聚合物材料微流控芯片需要封闭流道不同,纸基微流控芯片由于液体在纸张纤维内部运动,往往不需要对流道进行封闭,即开放式流道(open-channel)。

  图2所示的用于血细胞分离和血清蛋白检测的纸基微流控芯片,利用了浸蜡的方法定义了液体在纸纤维内流动的通道,随后通过纸纤维▼▼▽●▽●的孔隙对血浆和血细胞进行分离,最后通过显色测定血清蛋白含量。纸基微流控芯片由于材料和加工成本低廉,已经被广泛应用于各类医学和生命科学检测研究和应用中,如唾液乙醛检测、重金属检测、血糖检测、乳酸检测等。

  由于PDMS材料在微流控芯片加工领域的广泛应用,基于PDMS的微模塑成型成为目前最为常见的微流控芯片加工方法。其中,使用SU-8光刻胶作为模具对PDMS进行模塑成型较为常见,将SU-8光刻胶旋涂在硅片上并进行光刻,根据不同型号SU-8光刻胶和旋涂速度的控制,其厚度可以在十几到一两百微米范围内自由调节;将PDMS主剂与硬化剂10:1混合去除气泡后缓慢倾倒在SU-8微结构上,加热硬化;将PDMS从SU-8模具上小心揭取,模具可以重复使用;将PDMS与玻璃等基底材料进行氧等离子处理后键合。

  这里的激光烧蚀特指使用波长为10.6 μm的二氧化碳激光在聚合物材料表面进行烧蚀加工微流道的方法。使用激光烧蚀方法加工微流道,其优点在于:加工过程简单快捷,一次烧蚀即可完成加工;材料适用范围宽,大部分聚合物材料和玻璃等均可使用该方法在表面加工微流道。缺点在于:在聚合物材料材料表面加工的□◁微流道内壁凹凸不平,存在大量气泡,可能需要通过化学方法进行处理;在聚合物材料表面加工流道两侧有熔融材料抛出再凝固形成的凸起,不利于后续键合;加工精度有限,仅适用于流道宽深度大于80 μm的应用。激光烧蚀方法在低成本微流控芯片领域的应用,目前还集中在单一聚合物材料应用上,从未来的发展方向看,其在基于可降解生物塑料、纸、导电塑料等材料的微流控芯片加工领域还有较大的发展空间。

  2D打印指办公和实验场合常见的激光打印机、喷墨打印机、蜡打印机、丝网印刷等加工微流控芯片或微流控芯片倒膜模具的方法,3D打印是利用近来发展迅速的3D打印机直接打印微流控芯片或倒模模具的技术。2D打印微流控芯片通常应用在纸基微流控芯片中,通过疏水性墨水的浸透作用在亲水纸材料中包围形成微流道,图案精度由打印机精度或丝网网孔决定,通常在80~400 μm之间。此外,还可以利用喷墨打印或丝网印刷在玻璃或聚合物基底上直接沉积PDMS、SU-8等材质的微结构,形成微流控芯片;如果使用含有银纳米颗粒的导电墨水,还可在微流控芯片表面打印电极。图3(a)、图3(b)为丝网印刷的基本原理,通过丝网印刷方法加工的基于紫外感光介质浆料(5018A,Dupont,USA)的微流道和银电极。

  使用3D打印对微流控芯片进行加工,主要有微立体光刻(stereo-lithography)、熔融沉积成型(FDM)等方法,其中熔融沉积成型3D打印机由于价格相对低廉可用于低成本3D微流控芯片的加工。熔融沉积成型技术既可以直接打印PC、PLA、ABS(acrylonitrile butadience styren★△◁◁▽▼e)等材料制成3D微流控芯片,也可以打印用于PDMS倒模的模具。但目前商业化熔融沉积成型设备的精度在100~500 μm之间,距离大部分微流控芯片的应用需求还有一定差距,且适于微流控芯片使用的透明打印耗材选择有限,芯片加工速度与本文介绍的其他方法相比也较慢。

  注塑成型是在塑料加工领域使用广泛的加工方法,近年来伴随微注塑技术的发展,研究者开始尝试使用注塑成型的方法加工微流控芯片,常见的用于微流控芯片的注塑材料有PMMA、COC、PDMS等。传统上,使用注塑方法加工微流控芯片需先加工模具,耗时长且模具价格昂贵。在低成本微流控芯片加工中,有别于传统金属模具,Hansen T S等人使用加工在镍表面的SU-8光刻胶作为注塑模具,模具反复使用300次后制品质量稳定,显著降低了成本和模具加工时间。其优势在于重复性好、加工速度快、可以加工3D微流控芯片,适用于大规模微流控芯片的加工;缺点是灵活性差,芯片结构变动时需要重新开模,模具成本较高。

  除纸基微流控芯片可以采用开放式流道外,其他各类型微流控芯片在微结构加工完成后都需要在流道上方覆盖一层材料(盖片)完成流道的封闭,即微流控芯片的键合。盖片材料与基底材料可以是同类、同厚度材料,特殊用途时也可对不同类型和厚度的材料进行键合。不同于超净间内使用精密仪器设备完成的硅、玻璃芯片间的键合,近年来,研究者提出了各类低成本的微流控芯片键合方法,主要包括热压键合(thermal compression bonding)、粘合(adhesive bonding)、表面氧等离子处理键合(plasma surface treatment)以及激光焊接(laser welding)等,如图4所示。

  热压键合图4(a)是基于PMMA、PC、PS、COC/COP等热塑性材料微流控芯片较为理想的键合方法,待键合的两层材料接触并对准后,通过同时加热加压的方式完成芯片键合,加热温度略高于热塑性塑料的玻璃化温度(Tg),压力则可根据实际情况进行设定。研究者在使用热压方法对微流控芯片进行•●键合的领域进行了较为深入的探索,完成了PMMA/PMMA、PMMA/PS、COC/COC等材料在不同温度和压力下键合强度的研究。热塑性材料使用热压键合最常出现的失败情况是由于温度或者压力过高导致键合过程中微结构发生坍塌,实际使用中一方面需要严格控制温度和压力的设定,另一方面也可使用氧等离子或紫外光对材料表面进行预处理,降低聚合物材料待键合表面的分子量以降低表面的玻璃化温度。

  粘性键合图4(b),是指◇=△▲在芯片基底材料上添加一层粘性材料,再覆盖盖片进行键合。这里的粘性材料通常是具有紫外固化性质的材料(如SU-8、干膜等),需要经过紫外曝光实现基底和盖片材料的键合。此外,非紫外固化材料如蜡也可以用来进行简易的芯片键合。除使用粘性材料外,还可在待键合材料的接触面上涂覆一层有机溶剂,通过有机溶剂材料对表面的部分溶解实现键合,缺点在于粘性材料或有机溶剂键合后在微流道内有残留,与流道内液体接触后会溶解到实验溶液中,可能严重影响实验结果。

  具有微结构的PDMS基片通常使用氧等离子体对表面进行处理后与PDMS、玻璃、PMMA、PC等材料进行键合图4(c)。如果使用PDMS、玻璃或硅材料的盖片,PDMS基片与盖片需要同时进行氧等离子表面处理,从低成本加工的角度看,氧等离子表面处理设备的成本较高,实际应用中如果不具备设备条件也可使用低成本的手持式等离子电晕设备代替氧等离子表面处理。使用氧等离子表面处理对基于PDMS材料的微流控芯片进行键合,其优势在于:表面清洁无污染、键合速度较快;其劣势在于芯片清洗等操作较为复杂,且设备成本较高。

  从芯片键合技术发展看,目前可逆(reversible)键合和混合(hybrid)材料键合领域的研究最为活跃。研究者尝试了各种物理和化学方法实现PDMS等材料的可逆键合,以及PDMS /SU-8等物理化学性质完全不同材料间的混合键合。

  针对分析化学和生命科学领域,介绍现阶段低成本微流控芯片材料和加工领域的最新技术和成果。介绍的各类低成本微流控芯片及其加工方法都是可以通过化学和生物实验室的常见材料和仪器设备加工完成的,对于分析化学和生命科学领域希望使用微流控芯片的研究者具有实践意义。

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  和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/8°C(TMP37为20 mV/8°C) 精度:±2°C(整个温度范围内,典型值) 线°C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:最大0.5 µA 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C,在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,TMP35温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作温度可...

  和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/°C(TMP37为20 mV/°C) 精度:±2 °C(整个温度范围内,典型值) 线 °C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:0.5 µA(最大值) 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成◆●△▼●线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C;在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作温度可达...

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  和特点 工作温度范围:–40°C至+105°C 单电源供电:4 V至30 V 出色的可重复性和稳定性 高电平输出:1 µA/K 单芯片IC:温度输入/电流输出 自热误差极小 产品详情 TMP17是一款单芯片集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在宽电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、1 µA/K温度相关电流源。改进的设计和对IC薄膜电阻的激光晶圆调整,使得T◇…=▲MP17能够实现前所未有的绝对精度水平和非线性度误差性能,而价格则与以前的产品相当。 TMP17可用于-40℃至+105°C应用,这些应用目前一般使用常规温度传感器(热敏电阻、RTD、热电偶和二极管等)。使用TMP17时,无需昂贵的线性化电路、精密基准电压源、电桥器件、电阻测量电路和冷结补偿。TMP17采用低成本的SO-8表贴封装。 方框图...

  和特点 200°C温度测量范围 精度优于满量程的±2% 线 mV/°C 输出与温度 x V+成比例 单电源供电 反向电压保护 自热效应极小 高电平、低阻抗输出产品详情 AD221001是一款片内集成信号调理功能的单芯片温度传感器,工作温度范围为-50°C至+150°C,非常适合众多HVAC、仪器仪表和汽车应用。由于内•☆■▲置信号调理功能,因此无需任何调整、缓冲或线性化电路,系统设计得以大大简化,整体系统成本也会降低。输出电压与温度和电源电压的乘积成比例(比率关系)。采用●+5.0 V单电源时,输出摆幅从0.25 V(-50°C)至+4.75 V(+150°C)。由于具有比率特性,AD22100在与模数转换器接口时可提供高性价比解决方案。ADC的+5 V电源用作ADC和AD22100的基准电压源(参见数据手册中的图2),因而无需使用精密基准电压源,成本得以降低。 方框图..▷•●.

  和特点 工作温度范围:–55°C至+125°C(–67°F至+257°F)精度:±1.0°C°C(整个温度范围内,典型值)温度比例电压输出用户编程温度跳变点用户编程迟滞20 mA开路集电极跳变点输出TTL/CMOS兼容型单电源供电:4.5 V至13.2 VPDIP、SOIC和TO-99封装 产品详情 TMP01是一款温度传感器,产生与绝对温度成比例的电压输出,并在器件高于或低于特定温度范围时,从两路输出之一产生控制信号。高/低温度跳变点和迟滞(过冲)频带均由用户选择的外部电阻确定。对于大批量生产,这些电阻均以片上方式提供。TMP01由一个带隙基准电压源和一对匹配比较器构成。基准电压源同时提供稳定的2.5 V输出和与绝对温度(VPTAT)成比例的电压,其温度系数非常精确,为5 mV/K;25°C时,基准电压为1.49 V(标称值)。比较器基于外部设定的温度跳变点比较VPTAT,当超过其中一个阈值时则产生一个开路集电极输出信号。迟滞也可通过外部电阻链编程,取决于来自2.5 V基准电压源的总电流。该电流生成镜像,并在触发一个比较器后,产生一个极性正确的迟滞失调电压。两个比较器相互并联,以确保消除迟滞重叠,并消除相邻跳变区之间不稳定的跃迁。TMP01采...

  和特点 线 µA/K 宽温度范围:-55°C至+150°C 与探头兼容的陶瓷传感器封装 双端器件:电压输入/电流输出 激光调整至±0.5°C校准精度(AD590M) 出色的线M) 宽电源电压范围:4 V至30 V 传感器与外壳绝缘 低成本 产品详★▽…◇情 AD590是一款双端集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在4 V至30 V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1 µA/K。片内薄膜电阻经过激光调整,可用于校准器件,使该器件在298.2K (25°C)时输出298.2 µA电流。 AD590适用于150°C以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。除温度测量外,还可用于分立器件的温度补偿或校正、与绝对温度成比例的偏置、流速测量、液位检测以及风速测定等。AD590可以裸片形式提供,适合受保护环境下的混合电路和快速温度测量。 AD590特别适合远程检测应用。它提供高阻抗电流输出,对长线路上的压降不敏...

  和特点 可测量温度和两个电压 电压输出与温度成比例 用于温度和电压的可调门限 ±1°C 远端温度准确度 ±2°C 内部温度准确度 ±1.5% 电压门限准确度 3.5ms 更新时间 2.25V 至 5.5V 电源电压 输入干扰抑制 可调复位超时 220μA 静态电流 漏极开路警报输出 采用 3mm x 3mm QFN 封装 产品详情 LTC®2995 是一款高准确度温度传感器和双通道电源监视器。该器件可将一个外部二极管传感器的温度和 / 或其自身芯片的温度转换为一个模拟输出电压,并抑制由于噪声和串联电阻引起的误差。将两个电源电压和测量温度与采用阻性分压器设定的上限和下限进行比较。如果某个门限被超过,则器件将通过把对应的漏极开路逻辑输出拉至低电平以传送一个警报信号。LTC2995 可采用普遍使用的 NPN 或 PNP 晶体管或者新式数字器件内置的温度二极管提供 ±1°C 的准确温度结果。电压的监视准确度为 1.5%。一个 1.8V 基准输出简化了门限设置,并可用作一个 ADC 基准输入。LTC2995 采用紧凑型 3mm x 3mm QFN 封装,为温度和电压监视提供了一款准确和低功率△▪▲□△的解决方案。 应用 网络服务器 内核、I/O 电压监视器 台式电脑和笔记本电脑 环境监测 方框图...

  和特点 3.3 V单电源供电 温度系数:28 mV/°C 100°C温度测量范围(0°C至+100°C) 精度优于满量程的2.5% 线% 输出与温度 x VS成比例 自热效应极小 高电平、低阻抗输出 反向电源电压保护 产品详情 AD22103是一款片内集成信号调理功能的单芯片温度传感器,工作温度范围为0°C至+100°C,非常适合众多3.3 V应用。由于内置信号调理功能,因此无需任何调整、缓冲或线性化电路,系统设计得以大大简化,整体系统成本也会降低。输出电压与温度和电源电压的乘积成比例(比率关系)。采用+3.3 V单电源时,输出摆幅从0.25 V(0°C)至+3.05 V(+100°C)。由于具有比率特性,AD22103在与模数转换器接口时可提供高性价比解决方案。ADC的电源用作ADC和AD22103的基准电压源,因而无需使用精密基准电压源,成本得以降低。应用 微处理器散热管理 电池和低供电系统 电源温度监控 系统温度补偿 板级温度检测 方框图...

  和特点 可将远程传感器或内部二极管温度转换为模拟电压±1°C 远程温度准确度±1.5°C 内部温度准确度内置串联电阻抵消2.5V 至 5.5V 电源电压 1.8V 基准电压输出 3.5ms VPTAT 更新时间4mV/Kelvin 输出增益 170μA 静态电流采用 6 引脚 2mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2997 是一款高准确度模拟输出温度传感器。该器件可将一个外部传感器的温度或其自身的温度转换为一个模拟电压输出。一种内置算法能够消除 LTC2997 与传感器二极管之间的串联电阻所引起的误差。LTC2997 可利用低成本二极管连接的 NPN 或 PNP 晶体管、或者利用微处理器或 FPGA 上的集成型温度晶体管来提供准确的测量结果。将引脚 D+ 连接至 VCC 便可把 LTC2997 配置为一个内部温度传感器。LTC2997 提供了一个附加的 1.8V 基准电压输出,该输出既可用作一个 ADC 基准输入,也可用于产生与 VPTAT 输出进行比较的温度门限电压。LTC2997 提供了一款适合于准确温度测量的精准和通用型微功率解决方案。Applications温度测量远程温度测量环境监视系统热控制台式电脑和笔记本电脑网络服务器 方框图...

  和特点 高性能、±2000°/s角速率传感器 长寿命: 保证1000小时(TA = 175°C) 创新型陶瓷垂直贴装封装,适合于俯仰或滚动速率响应 宽工作温度范围: -40°C至175°C 可在宽频率范围内提供高振动抑制特性 抗冲击能力:10,000 g 输出与基准电源成比率 5 V单电源供电 根据数字命令执行自测 温度传感器输出产品详情 ADXRS645是一款高性能角速率传感器,具有出色的抗振动能力,可用于高温环境中。 ADXRS645采用ADI公司取得专利的大规模BiMOS表面微加工工艺制造,多年实际应用证明性能稳定可靠。 先进的差分四传感器设计提供出色的加速和振动抑制。 输出信号RATEOUT是电压值,与围绕封装顶部垂直轴转动的角速率成比例。 最小测量范围为±2000°/,加入单个外部电阻之后可扩展至±5000°/s。 输出与所提供的基准电源成比率。 芯片工作还需要其它几个外部电容。 该器件提供温度输出,用于补偿技术。 两路数字自测输入通过机电方式激励传感器,以测试传感器和信号调理电路是否正常工作。 ADXRS645 提供 8 mm × 9 mm × 3 mm、15引脚钎焊引脚三列直插式封装。应用 地质勘探中的井下测量 极高温度工业应用 恶劣的机械环境方框图...

  ADGM1004 带集成驱动器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS开关

  和特点 完全工作频率低至0 Hz/dc 导通电阻:1.8 Ω(典型值) 关断泄漏:0.5 nA(最大值) −3 dB带宽 RF2、RF3为13 GHz(典型值) RF1、RF4为10.8 GHz(典型值) RF性能特性 插入损耗:0.45 dB(典型值,2.5 GHz) 隔离:24 dB(典型值,2.5 GHz) IIP3:67 dBm(典型值) 射频(RF)功率:32 dBm(最大值) 驱动寿命:10亿周期(最小值) 密封开关触点 开关导通时间:30 μs(典型值) 静电放电(ESD)人体模型(HBM)额定值 5 kV(对于RF1至RF4和RFC引脚) 2.5 kV(对于所有其他引脚) 集成驱动器,无需外部驱动器 电源电压:3.1 V至3.3 V CMOS/LVTTL兼容 并行接口和独立控制开关 没有电源时,开关处于开路状态有关避免所有RF引脚上出现浮空节点的要求,请参见“应用信息”部分 5 mm × 4 mm × 1.45 mm、24引脚LFCSP 产品详情 ADGM1004是一款宽带、单刀四掷(SP4T)开关,采用ADI公司的微型机电系统(MEMS)开关技术制造而成。该技术支持小型、宽带宽、高线性、低插入损耗开关,能够在低至直流的频率范围内工作,是各种RF应用的理想解决方案。集成控制芯片可生成通过CMO...

  和特点 频域三轴振动传感器 平坦的频率响应:最高至5 kHz 数字加速度数据,± 18 g测量范围数字范围设置:0 g至1 g/5 g/10 g/20 g 实时采样模式:20.48 kSPS(单轴) 捕获采样模式:20.48 kSPS(三轴)触发器模式:SPI、计时器、外部可编程抽取滤波器,11种速率设置选定的滤波器设置支持多记录捕获手动捕获模式支持时域数据采集 针对所有三轴(x, y, z)的512点实数值FFT 3种窗口选项:矩形、Hanning、平顶 可编程FFT均值功能:最多255个均值 存储系统:所有三轴(x, y, z)上14个FFT记录产品详情 ADIS16228 iSensor® 是一款完整的振动检测系统,集三轴加速度检测与先进的时域和频域信号处理于一体。时域信号处理包括可编程抽取滤波器和可选的窗函数。频域处理包括针对各轴的512点、实数值FFT和FFT均值功能,后一功能可降低噪底变化,从而提高分辨率。通过14记录FFT存▪…□▷▷•储系统,用户可以追踪随时间发生的变化,并利用多个抽取滤波器设置捕获FFT。20.48 kSPS采样速率和5 kHz平坦频段提供的频率响应适合许多机械健康状况检测应用。铝芯可实现与MEMS加速度传感器的出色机械耦合。在所有操作中,内部时钟驱动数据采样和信号处理系统...

  和特点 高性能、层内滚动速率陀螺仪 温度补偿,高精度偏移和灵敏度性能 陀螺仪噪声:2°/s rms(最大值) 16位数据字串行端口接口(SPI)数字输出 静态功耗:20 mA 3.3 V和5 V电源供电 温度范围:-40°C至+105°C 针对层内滚动速率检测的16引脚SOIC_CAV表贴封装 通过汽车应用认证 产品详情 ADXRS910是一款针对汽车侧翻检测应用的高性能层内陀螺仪。ADXRS910还具有内部温度传感器,用于补偿偏移和灵敏度性能,在−40°C至+105°C温度范围内提供出色的稳定性。该陀螺仪提供±300°/s满量程性能,灵敏度为80 LSB/°/s。其谐振磁盘传感器结构可实现围绕层内轴的角速率测量。-3 dB滤波器转折频率可选择为24.6 Hz、49 Hz、102 Hz或201 Hz。该器件的传感器数据输出为包含在32位SPI处理中的16位、二进制补码字。SPI通信兼容频率高达10 MHz。ADXRS910采用16引脚倒腔SOIC封装。ADXRS910的额定工作电压为3.3 V至5 V此,功耗小于20 mA。其规格对−40°C至+105°C的温度范围有效。应用 侧翻检测 方框图...

  和特点 可将远端或内部二极管温度转换为模拟电压可调的过温和欠温门限电压输出与温度成比例±1℃ 远端温度准确度±2℃ 内部温度准确度内置串联电阻抵消漏极开路警报输出2.25V 至 5.5V 电源电压1.8V 基准电压输出200μA 静态电流10 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2996 是一款高准确度温度传感器,具有可调过温和欠温门限以及漏极开路警报输出。该器件可将一个外部二极管传感器的温度或其自身芯片的温度转换为一个模拟输出电压,并抑制由于噪声和串联电阻引起的误差。将测量的温度与采用阻性分压器设定的上限和下限进行比较。如果超过门限,则器件将通过把对应的漏极开路逻辑输出拉至低电平以传送一个警报信号。LTC2996 可采用普遍使用的 NPN 或 PNP 晶体管或者新式数字器件内置的温度二极管提供 ±1℃ 的准确温度结果。一个 1.8V 基准输出简化了门限设置,并可用作一个 ADC 基准输入。LTC2996 采用紧凑型 3mm x 3mm DFN 封装,为温度监视提供了一款准确和低功率的解决方案。应用 温度监视和测量 系统热控制 网络服务器 台式电脑和笔记本电脑 环境监测 方框图...

  和特点 0°至360°倾角计±180°输出格式选项 14位数字倾斜度输出线位数字温度传感器输出 数字控制偏置校准 数字控制采样速率 数字控制滤波 数字控制方向/方位 包括速率/阈值限制的双报警设置 辅助数字I/O端口 数字激活的自测功能 数字激活的低功耗模式 SPI®兼容型串行接口 辅助12位ADC输入和DAC输出 单电源供电:3.0V至3.6V 抗冲击能力:3500 g 产品详情 ADIS16203是一款完整的倾斜角测量系统,采用ADI公司的 iSensor™集成技术制造,全部功能均集成于一个紧凑的封装中。该器件采用嵌入式信号处理解决方案来增强ADI公司的 iMEMS®传感器技术,可提供适当格式的工厂校准、传感器数字倾斜角数据,从而利用串行外设接口(SPI)即可方便地访问数据。通过SPI接口可以访问多个测量结果:360°线°线性倾斜角、温度、电源和一个辅助模拟输入。由于可以轻松访问校准的数字传感器数据,因此开发者能够获得可立即供系统使用的器件,使开发时间、成本和编程风险得以减少。通过数个内置特性,如单命令失调校准等,以及方便的采样速率控制和带宽控制,该器件很容易适应终端系统的独特特征。ADIS16...

  ADT6501 采用SOT-23封装的低成本、2.7 V至5.5 V、微功率温度开关(监控温度范围为+35°C至+115°C)

  和特点 ±0.5°C(典型)阈值精度 工厂设置跳变点范围为−45°C至+15°C,增量10°C+35°C至+115°C,增量10°C 无需外部元件 最高工作温度:125°C 开漏输出(ADT6501/ADT6503) 推挽输出(ADT6502/ADT6504) 引脚可选迟滞为2°C和10°C 电源电流:30 μA(典型值) 节省空间的5引脚SOT-23封装产品详情 ADT6501/ADT6502/ADT6503/ADT6504为跳变点温度开关,提供5引脚SOT-23封装。它们都含有一个内置带隙温度传感器,用于局部温度检测。当温度超过跳变点设置时,逻辑输出被激活。ADT6501/ ADT6503逻辑输出为低电平有效和开漏输出。ADT6502/ADT6504逻辑输出为高电平有效和推挽输出。经数字化转换后,温度的分辨率为0.125°C(11位)。工厂跳变点设置间距为10°C,冷阈值型号的设置范围为−45°C至+15°C,热阈值型号为+35°C至+115°C。这些器件不需要外部元件,典型消耗30 μA电源电流。引脚可选温度迟滞为2°C和10°C。温度开关的额定工作电压范围为▲=○▼2.7 V至5.5 V。 ADT6501和ADT6502仅限监控+35°C至+115°C范围内的温度。因此,当温度超过所选跳变点温度时,逻辑输出◁☆●•○△引脚变成有效状态。ADT650...

  和特点 可调失调,支持单极性或双极性工作 在整个温度范围内具有低失调漂移 宽增益可调范围 在整个温度范围内具有低增益漂移 可调一阶温度补偿 与 Vcc成比例 产品详情 AD22151G是一款线性磁场传感器,其输出电压与垂直施加于封装上表面的磁场成比例。 方框图

  和特点 用户可编程的温度设定点 设定点精度:2.0°C 预设迟滞:4.0°C 宽电源电压范围:+2.7 VDC至+7.0 VDC 宽温度范围:-40°C至+150°C 产品详情 AD22105是一款固态恒温开关。只需一个外部编程电阻,AD22105就能用来在宽工作温度范围(-40°C至+150°C)内的任意温度精确执行开关功能。它采用新颖的电路架构,当环境温度超过用户设置的设定点温度时,AD22105置位开集输出。该器件具有约4°C的迟滞,可防止开关迅速反复地动作。 AD22105设计采用+2.7 V至+7.0 V的单电源供电,适合在电池供电应用和工业控制系统中工作。由于功耗很低(3.3 V电源电压下仅230 µW),自热误差极小,电池寿命得以最大程度地延长。该器件内置一个可选的200 kΩ上拉电阻,便于驱动CMOS输入等轻负载。 它也可以直接驱动一个低功耗LED指示器。 方框图...

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