Abstract
本研究主要目的在設計與實現電阻抗量測電路系統，期望可應用於齲齒檢測探針以及液滴位置感測器等內含流體介面的系統。本系統使用台灣積體電路製造公司所提供0.35μm Mixed-Signal 2P4M技術進行製作。系統包含訊號產生電路、放大電路、與脈波調變電路。訊號產生電路使用振盪器與單穩態多諧振盪器產生控制訊號到電流源電路，利用開關控制電容充放電產生交流電流，接著將電流導入待測阻抗，其中控制震盪器頻率的電阻與電容採用外接，以方便多重頻率下的量測。另外放大器電路則由摺疊疊接放大器與整流器所組成，利用回授電阻控制放大器的倍率，以放大器與二極體組成整流器，將量測到的交流電壓轉成直流電壓，最後由鋸齒波產生器與比較器解調訊號，輸出為不同寬度的方波，表示待測電阻抗的大小。 除了積體電路的設計與實現之外，本研究也直接使用電子元件建構內含鎖相放大電路的小型電阻抗量測系統，其量測範圍為10KΩ至1MΩ，頻率在100Hz至10KHz區間。系統中包含弦波電壓與固定交流電流的訊號產生器，以及偵測微小訊號的鎖相放大器。最後系統輸出為兩直流訊號，分別代表電阻抗的大小與相位值，依此可得到所需的電阻抗資訊。