KR102213532B1 - Transistor-based gas sensor and light sensor having wide dinamic range - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스 센서 및 광 센서에 관한 것으로, 특히 트랜지스터 기반의 가스 센서 및 광 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a gas sensor and a light sensor, and more particularly to a gas sensor and a light sensor based on a transistor.
가스 센서는 화학 산업, 반도체 산업을 비롯한 다양한 산업 현장 또는 가정에서 공정 제어나 가스 누출의 검출을 위하여 사용되고 있다. Gas sensors are used for process control or gas leak detection in various industrial sites including the chemical industry, semiconductor industry, or at home.
이와 관련하여, 한국등록특허 제10-2003133호는, 전극 및 반도체층을 포함하는 가스센서용 전자소자로서, 상기 반도체층에 첨가제가 포함됨으로써 가스에 민감하게 반응하되, 상기 첨가제는 ABN이고, 상기 첨가제는 반도체층에서 수분을 제거하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 가스센서용 전자소자를 개시한다.In this regard, Korea Patent Registration No. 10-2003133 is an electronic device for a gas sensor including an electrode and a semiconductor layer, and reacts sensitively to gas by including an additive in the semiconductor layer, the additive being ABN, and the The additive discloses an electronic device for a gas sensor, characterized in that it serves to remove moisture from the semiconductor layer.
그러나, 종래의 가스 센서는 트랜지스터 자체의 물질이나 구조를 변경함으로써 그 특성을 향상시키는 것에 중점을 두고 있으며, 회로 구성을 변경하려는 시도는 많지 않다.However, the conventional gas sensor focuses on improving its characteristics by changing the material or structure of the transistor itself, and there are not many attempts to change the circuit configuration.
본 발명의 실시예는 OP 앰프를 이용한 트랜지스터 기반 가스 센서 회로를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a transistor-based gas sensor circuit using an operational amplifier.
본 발명의 실시예에 따른 가스 센서는, 게이트가 가스와 반응하여 문턱 전압이 변화하는 트랜지스터; 및 상기 트랜지스터의 게이트에 출력단이 연결되고, 입력단 중 하나가 상기 트랜지스터의 드레인에 연결되는 OP 앰프를 포함하며, 상기 트랜지스터의 게이트 전압은 상기 가스의 농도에 따라 변화한다.A gas sensor according to an embodiment of the present invention includes: a transistor in which a gate reacts with gas to change a threshold voltage; And an operational amplifier in which an output terminal is connected to a gate of the transistor and one of the input terminals is connected to a drain of the transistor, and a gate voltage of the transistor changes according to the concentration of the gas.
상기 트랜지스터의 게이트는 Pt를 포함하고, 상기 가스는 수소 가스일 수 있다.The gate of the transistor includes Pt, and the gas may be hydrogen gas.
상기 트랜지스터는 N형 트랜지스터일 수 있다.The transistor may be an N-type transistor.
상기 OP 앰프의 입력단 중 다른 하나에 연결되는 전압원을 더 포함할 수 있다.A voltage source connected to the other one of the input terminals of the operational amplifier may be further included.
상기 트랜지스터의 드레인과 접지 전압의 사이에 연결되는 전류원을 더 포함할 수 있다.A current source connected between the drain of the transistor and the ground voltage may be further included.
본 발명의 실시예에 따른 광 센서는, 게이트가 광과 반응하여 문턱 전압이 변화하는 광 트랜지스터; 및 상기 광 트랜지스터의 게이트에 출력단이 연결되고, 입력단 중 하나가 상기 광 트랜지스터의 드레인에 연결되는 OP 앰프를 포함하며, 상기 광 트랜지스터의 게이트 전압은 상기 광의 세기에 따라 변화한다.An optical sensor according to an embodiment of the present invention includes: a photo transistor in which a gate reacts with light to change a threshold voltage; And an operational amplifier in which an output terminal is connected to a gate of the photo transistor and one of the input terminals is connected to a drain of the photo transistor, and a gate voltage of the photo transistor changes according to the intensity of the light.
상기 광 트랜지스터는 N형 트랜지스터일 수 있다.The photo transistor may be an N-type transistor.
상기 OP 앰프의 입력단 중 다른 하나에 연결되는 전압원을 더 포함할 수 있다.A voltage source connected to the other one of the input terminals of the operational amplifier may be further included.
상기 광 트랜지스터의 드레인과 접지 전압의 사이에 연결되는 전류원을 더 포함할 수 있다.A current source connected between the drain of the photo transistor and the ground voltage may be further included.
본 발명의 실시예에 의하면, 가스 농도/광 세기에 따라 게이트 전압이 변화하는 가스 센서/광 센서가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a gas sensor/light sensor whose gate voltage changes according to gas concentration/light intensity.
본 발명의 실시예에 의하면, 드레인 전류가 상이하더라도 가스 농도/광 세기에 따른 게이트 전압의 변화가 동일한 가스 센서/광 센서를 제공할 수 있다. 또한, 문턱전압의 변화는 드레인 전압 및 드레인 전류에 영향을 받지 않기 때문에, 넓은 가스 농도/광 세기 범위를 보다 쉽게 측정할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, even if the drain current is different, the gas sensor/light sensor having the same change in the gate voltage according to the gas concentration/light intensity can be provided. Also, since the change in the threshold voltage is not affected by the drain voltage and the drain current, a wide gas concentration/light intensity range can be more easily measured.
본 실시예에 의하면, 전류를 전압으로 바꾸기 위한 추가적인 회로 없이 게이트 전압을 직접 측정하는 것이 가능하다.According to this embodiment, it is possible to directly measure the gate voltage without an additional circuit for converting current into voltage.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 센서의 회로도이다.
도 2는 도 1의 가스 센서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 비교예에 따른 가스 센서의 시뮬레이션 결과이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 트랜지스터의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 4의 광 트랜지스터를 이용한 광 센서의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a simulation result of the gas sensor of FIG. 1.
3 is a simulation result of a gas sensor according to a comparative example.
4 is a graph showing characteristics of a photo transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram of an optical sensor using the photo transistor of FIG. 4.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Terms or words used in this specification and claims are limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "...unit", "...group", "module", and "device" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which is a combination of hardware or software or hardware and software. It can be implemented as
또한, 명세서에 기재된 "연결"된다는 용어는 두 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.In addition, the term "connected" described in the specification includes not only a case in which two elements are directly connected, but also a case in which the two elements are indirectly connected through another element.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 센서의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 가스 센서는 트랜지스터(100), 트랜지스터(100)의 게이트에 출력단이 연결되고, 입력단 중 하나(+단자)가 트렌지스터(100)의 드레인에 연결되는 OP 앰프(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the gas sensor includes a
트랜지스터(100)의 게이트는 수소와 반응하여 문턱 전압이 변화한다. 예를 들어 게이트는 Pt를 포함할 수 있으며, 이 경우 게이트는 수소 농도에 따라 문턱 전압에 감소하게 된다.The gate of the
트랜지스터(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 N형 트랜지스터일 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한하지 않는다.The
OP 앰프(200)의 입력단 중 다른 하나(-단자)에는 전압원(300)이 연결될 수 있다. OP 앰프(200)의 두 입력단(+단자와 -단자)의 전압은 동일하기 때문에, 전압원(300)에 의해 -단자에 공급된 전압(V)은 +단자의 전압과 동일하게 되며, +단자는 트랜지스터(100)의 드레인에 연결되므로, 드레인 전압이 전압원(300)의 전압(V)으로 설정된다.The
트랜지스터(100)의 드레인과 접지전압의 사이에는 전류원(400)이 연결될 수 있다. OP 앰프(200)의 입력 임피던스는 매우 크기 때문에, OP 앰프(200)의 입력 단(+단자)에는 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라, 전류원(400)에 의해 공급된 전류(I)는 모두 트랜지스터(100)의 드레인으로 공급된다. 즉, 전류원(400)은 트랜지스터(100)의 드레인 전류를 설정한다.The
전술한 바와 같이, 전압원(300) 및 전류원(400)에 의해 트랜지스터(100)의 드레인 전압과 전류는 일정한 값으로 결정되며, 이에 따라 게이트의 초기 전압이 결정된다. 가스 노출에 따라 문턱 전압이 변하면, 설정된 드레인 전류 및 전압을 유지하기 위해 게이트 전압이 변하게 된다. 즉, 게이트 전압은 가스 농도를 반영하게 된다.As described above, the
도 2는 도 1의 가스 센서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 2 is a graph showing a simulation result of the gas sensor of FIG. 1.
도 2의 (a) 및 (b)의 경우 모두, 트랜지스터(100)의 게이트에 Pt가 사용되고, 1V의 전압원(300)이 사용되었다. 도 2의 (a)의 경우 1μA의 전류원(400)이 사용되고, 도 2의 (b)의 경우 10μA의 전류원(400)이 사용되었다. 1μA 및 10μA의 드레인 전류는 트랜지스터(100)가 턴온되는 전류와 턴오프되는 전류의 사이값이다. 수소 농도가 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, 8000ppm 일 때, 시간에 따른 게이트 전압이 측정되었다.In both (a) and (b) of FIG. 2, Pt is used for the gate of the
도 2의 (a)를 참조하면, 드레인 전류가 1μA 인 경우, 수소 농도가 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, 8000ppm 일 때 게이트 전압의 최저치는 -5.08V, -5.23V, -5.38V, -5.53V로 각각 측정되었다. 즉, 수소 농도가 2000ppm씩 증가함에 따라 게이트 전압 크기의 최대치는 0.15V씩 증가하였다.2A, when the drain current is 1 μA, the minimum gate voltage is -5.08V, -5.23V, -5.38V, -5.53V when the hydrogen concentration is 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, and 8000ppm. Each was measured. That is, as the hydrogen concentration increased by 2000ppm, the maximum value of the gate voltage increased by 0.15V.
도 2의 (b)를 참조하면, 드레인 전류가 10μA 인 경우, 수소 농도가 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, 8000ppm 일 때 게이트 전압의 최저치는 -4.8V, -4.95V, -5.1V, -5.25V로 각각 측정되었다. 즉, 도 2의 (a)와 마찬가지로, 수소 농도가 2000ppm씩 증가함에 따라 게이트 전압 크기의 최대치는 0.15V씩 증가하였다. Referring to FIG. 2B, when the drain current is 10 μA, the minimum gate voltage is -4.8V, -4.95V, -5.1V, -5.25V when the hydrogen concentration is 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, and 8000ppm. Each was measured. That is, as in (a) of FIG. 2, as the hydrogen concentration increased by 2000 ppm, the maximum value of the gate voltage increased by 0.15V.
도 2의 (a) 및 (b)의 시뮬레이션 결과로부터, 본 발명의 실시예에 따른 가스 센서는 드레인 전류와 관계없이 가스 농도에 따른 게이트 전압의 변화가 동일하게 나타남을 알 수 있다.From the simulation results of FIGS. 2A and 2B, it can be seen that the gas sensor according to the exemplary embodiment of the present invention exhibits the same change in the gate voltage according to the gas concentration regardless of the drain current.
다음으로, 비교예로서, 트랜지스터의 게이트 전압을 고정한 상태에서 가스 농도에 따라 변화하는 드레인 전류를 측정하는 가스 센서에 대해 설명한다.Next, as a comparative example, a gas sensor that measures a drain current that changes according to the gas concentration while the gate voltage of the transistor is fixed will be described.
도 3은 비교예에 따른 가스 센서의 시뮬레이션 결과이다.3 is a simulation result of a gas sensor according to a comparative example.
도 3의 (a)는 수소 농도가 공기중과 동일한 경우, 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, 8000ppm 인 경우, 게이트 전압에 따른 드레인 전류를 나타내고, 도 3의 (b)는 수소의 농도가 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, 8000ppm 인 경우, 하기의 식에 의해 정의되는 센서티비티를 나타내며, 도 3의 (c)는 게이트 전압이 -5.05V, -5.1V, -5.15V, -5.2V, -5.25V, -5.3V 인 경우 수소 농도에 따른 전류 변화를 나타낸다.3(a) shows the drain current according to the gate voltage when the hydrogen concentration is the same as in air, 2000ppm, 4000ppm, 6000ppm, and 8000ppm, and FIG.3B shows the hydrogen concentration is 2000ppm, 4000ppm, In the case of 6000ppm and 8000ppm, the sensor properties defined by the following equation are shown, and FIG. 3C shows the gate voltages of -5.05V, -5.1V, -5.15V, -5.2V, -5.25V,- In the case of 5.3V, it shows the current change according to the hydrogen concentration.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 수소 분자와 게이트가 반응하여 문턱 전압이 감소하며, 이에 따라 특정 게이트 전압에서 측정한 드레인 전류는 증가하게 된다.As shown in (a) of FIG. 3, the threshold voltage decreases as hydrogen molecules react with the gate, and accordingly, the drain current measured at the specific gate voltage increases.
그러나, 가스 농도가 높을수록 이에 비례하여 문턱 전압은 감소하는 반면, 드레인 전류는 비선형적으로 증가한다. 따라서, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 가스 농도에 따른 센서티비티가 센서를 동작시키는 게이트 전압에 의해 영향을 받게 된다.However, as the gas concentration increases, the threshold voltage decreases in proportion to this, while the drain current increases non-linearly. Accordingly, as shown in (b) of FIG. 3, the sensority according to the gas concentration is affected by the gate voltage for operating the sensor.
낮은 게이트 전압에서 전류 변화를 측정할 경우 낮은 농도의 수소에 의한 문턱전압의 변화가 작다. 이는 문턱 전압이 게이트 전압보다 크기 때문으로, 전류 변화가 작아 낮은 농도의 수소 검출이 어렵다.When measuring the current change at a low gate voltage, the change in the threshold voltage due to the low concentration of hydrogen is small. This is because the threshold voltage is greater than the gate voltage, and the current change is small, making it difficult to detect low concentration of hydrogen.
반면에, 높은 게이트 전압에서 전류 변화를 측정할 경우, 일정 농도 이상의 수소에 대해서는 항상 문턱 전압이 게이트 전압보다 작아져, 수소 농도와 관계없이 전류 변화 값이 비슷해진다.On the other hand, when the current change is measured at a high gate voltage, the threshold voltage is always smaller than the gate voltage for hydrogen of a certain concentration or higher, and the current change value becomes similar regardless of the hydrogen concentration.
따라서, 비교예에 따른 가스 센서에서는 측정하려는 수소 농도에 따라 센서티비티가 높은 게이트 전압으로 바꾸어주어야 한다. 또한, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 특정 게이트 전압에서 수소 농도에 따른 전류 변화가 비선형적이기 때문에, 비교예에 따른 가스 센서를 이용하여 수소의 유무 판단은 가능하지만, 전류 변화를 통한 수소 농도의 측정은 어렵다.Therefore, in the gas sensor according to the comparative example, it is necessary to change the gate voltage with a high sensor property according to the hydrogen concentration to be measured. In addition, as shown in (c) of FIG. 3, since the current change according to the hydrogen concentration at a specific gate voltage is non-linear, it is possible to determine the presence or absence of hydrogen using the gas sensor according to the comparative example. It is difficult to measure the hydrogen concentration.
이에 반해, 본 실시예에 따른 가스 센서는 게이트 전압을 고정하는 것 대신에, 드레인 전압 및 드레인 전류를 고정하고, 수소 농도에 따라 게이트 전압을 변화시킨다. 문턱전압의 변화는 드레인 전압 및 드레인 전류에 영향을 받지 않기 때문에, 넓은 가스 농도 범위를 보다 쉽게 측정할 수 있다.On the other hand, the gas sensor according to the present embodiment fixes the drain voltage and the drain current instead of fixing the gate voltage, and changes the gate voltage according to the hydrogen concentration. Since the change in the threshold voltage is not affected by the drain voltage and the drain current, a wide gas concentration range can be measured more easily.
또한, 비교예에 따른 가스 센서는 전류 변화를 측정하기 때문에, 전류를 전압으로 바꾸기 위한 트랜스임피던스 등의 추가적인 회로가 가능하지만, 본 실시예에 따른 가스 센서는 전류를 전압으로 바꾸기 위한 추가적인 회로 없이 게이트 전압을 직접 측정하는 것이 가능하다.In addition, since the gas sensor according to the comparative example measures current change, additional circuits such as transimpedance for converting current to voltage are possible, but the gas sensor according to this embodiment does not require an additional circuit for converting current to voltage. It is possible to measure the voltage directly.
이상, 수소 농도를 측정하기 위한 가스 센서에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이에 한하지 않으며, 수소 가스가 아닌 일산화탄소, 황화수소, 암모니아 등 다른 가스의 농도를 측정할 수도 있다.The gas sensor for measuring the hydrogen concentration has been described above, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the concentration of other gases such as carbon monoxide, hydrogen sulfide, and ammonia may be measured other than hydrogen gas.
또한, 본 발명의 범위는 가스 센서뿐만 아니라 광 센서에도 적용 가능하다.Further, the scope of the present invention is applicable not only to gas sensors but also to light sensors.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 트랜지스터의 특성을 나타내는 그래프로서, 광 세기가 어두움, 5.60×10-6 W/cm2, 9.52×10-6 W/cm2, 1.78×10-5 W/cm2, 3.92×10-5 W/cm2 일 때, 게이트 전압에 따른 드레인 전류를 나타낸다.4 is a graph showing the characteristics of a phototransistor according to an embodiment of the present invention, wherein the light intensity is dark, 5.60×10 -6 W/cm 2 , 9.52×10 -6 W/cm 2 , 1.78×10 -5 W When /cm 2 , 3.92×10 -5 W/cm 2 , it represents the drain current according to the gate voltage.
도 2의 (a) 및 도 4를 참조하면, 광 트랜지스터의 경우에도, 가스 센서에서 사용되는 트랜지스터와 마찬가지로, 특정 게이트 전압에 따른 드레인 전류가 비선형적으로 나타남을 알 수 있다. 따라서, 도 1에서, 게이트가 가스와 반응하여 문턱 전압이 변화하는 가스 센서용 트랜지스터(100) 대신에, 게이트가 광과 반응하여 문턱 전압이 변화하는 광 트랜지스터를 사용하여 광 센서를 제조하는 것이 가능하다.Referring to FIGS. 2A and 4, it can be seen that in the case of a photo transistor, like a transistor used in a gas sensor, a drain current according to a specific gate voltage appears nonlinearly. Accordingly, in FIG. 1, it is possible to manufacture an optical sensor using a photo transistor in which the gate reacts with light and the threshold voltage changes, instead of the
즉, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 센서는, 게이트가 광과 반응하여 문턱 전압이 변화하는 광 트랜지스터(110); 및 상기 광 트랜지스터(110)의 게이트에 출력단이 연결되고, 입력단 중 하나(+단자)가 상기 광 트랜지스터(110)의 드레인에 연결되는 OP 앰프(200)를 포함하며, 상기 광 트랜지스터(110)의 게이트 전압은 상기 광의 세기에 따라 변화한다.That is, referring to FIG. 5, an optical sensor according to an embodiment of the present invention includes: a
트랜지스터(110)는 N형 트랜지스터일 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한하지 않는다. OP 앰프(200)의 입력단 중 다른 하나(-단자)에는 전압원(300)이 연결될 수 있다. 트랜지스터(100)의 드레인과 접지전압의 사이에는 전류원(400)이 연결될 수 있다. 트랜지스터(110)의 동작은 도 1의 트랜지스터(100)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.The
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications can be made within the scope of the technical spirit of the present invention. It is self-explanatory to the technician. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (9)
상기 트랜지스터의 드레인과 접지 전압의 사이에 연결되어 상기 드레인에 일정한 전류를 공급하는 전류원;
상기 트랜지스터의 게이트에 출력단이 연결되는 OP 앰프; 및
상기 OP 앰프의 입력단 중 하나에 연결되어 상기 입력단 중 하나에 일정한 전압을 공급하는 전압원
을 포함하며,
상기 OP 앰프의 입력단 중 다른 하나는 상기 트랜지스터의 드레인에 연결되어, 상기 OP 앰프의 입력단 중 하나에 공급된 전압과 동일한 전압을 상기 드레인에 공급하고,
상기 트랜지스터의 게이트 전압은 상기 가스의 농도에 따라 변화하는 가스 센서.A transistor whose gate reacts with the gas to change a threshold voltage;
A current source connected between a drain of the transistor and a ground voltage to supply a constant current to the drain;
An operational amplifier having an output terminal connected to the gate of the transistor; And
A voltage source connected to one of the input terminals of the op amp to supply a constant voltage to one of the input terminals
Including,
The other one of the input terminals of the op amp is connected to the drain of the transistor to supply the same voltage as the voltage supplied to one of the input terminals of the op amp to the drain,
A gas sensor in which the gate voltage of the transistor changes according to the concentration of the gas.
상기 트랜지스터의 게이트는 Pt를 포함하고, 상기 가스는 수소 가스인 것을 특징으로 하는 가스 센서.The method of claim 1,
A gas sensor, characterized in that the gate of the transistor includes Pt, and the gas is hydrogen gas.
상기 트랜지스터는 N형 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 가스 센서.The method of claim 1,
The gas sensor, wherein the transistor is an N-type transistor.
상기 트랜지스터의 드레인과 접지 전압의 사이에 연결되어 상기 드레인에 일정한 전류를 공급하는 전류원;
상기 광 트랜지스터의 게이트에 출력단이 연결되는 OP 앰프; 및
상기 OP 앰프의 입력단 중 하나에 연결되어 상기 입력단 중 하나에 일정한 전압을 공급하는 전압원
을 포함하며,
상기 OP 앰프의 입력단 중 다른 하나는 상기 트랜지스터의 드레인에 연결되어, 상기 OP 앰프의 입력단 중 하나에 공급된 전압과 동일한 전압을 상기 드레인에 공급하고,
상기 광 트랜지스터의 게이트 전압은 상기 광의 세기에 따라 변화하는 광 센서.A photo transistor whose gate reacts with light to change a threshold voltage;
A current source connected between a drain of the transistor and a ground voltage to supply a constant current to the drain;
An operational amplifier having an output terminal connected to the gate of the photo transistor; And
A voltage source connected to one of the input terminals of the op amp to supply a constant voltage to one of the input terminals
Including,
The other one of the input terminals of the op amp is connected to the drain of the transistor to supply the same voltage as the voltage supplied to one of the input terminals of the op amp to the drain,
An optical sensor in which the gate voltage of the photo transistor changes according to the intensity of the light.
상기 광 트랜지스터는 N형 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 광 센서.The method of claim 6,
The optical sensor, wherein the photo transistor is an N-type transistor.
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| KR102003133B1 (en) | 2017-12-27 | 2019-07-23 | 동국대학교 산학협력단 | Electronic devices and thin film transistor for gas sensing using the additives |
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2019
- 2019-08-20 KR KR1020190101638A patent/KR102213532B1/en active IP Right Grant
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