สำนักราชบัณฑิตยสภา

พั ฒนาการของวงจรสายพานกระแสที่ ใช้ดิ ฟแอมป์เป็นฐาน The Journal of the Royal Institute of Thailand Vol. 37 No. 1 Jan.-Mar. 2012 186 หลักการของวงจรสายพานกระแส ECCII มีการวิจัยพัฒนาต่อยอด ดังเช่น Fabre และ Mimeche ได้พัฒนาเป็นวงจรที่ท� ำงานในคลาสเอบี ( Class AB ) แบบเทคโนโลยีไบโพลาร์ [๔๘] ต่อมา Papazoglou และ Karybakas แสดงการน� ำ ECCII ไปใช้ในการออกแบบวงจรกรองโหมดกระแสที่สามารถปรับค่าได้ด้วยวิธี อิเล็กทรอนิกส์ [๔๙] และยังได้น� ำวงจรรูปที่ ๖ (ก) เป็นวงจรพื้นฐานหลักในการทดสอบวงจรที่เป็นผลจาก การแปลงจากวงจรกรองที่ใช้ออปแอมป์เป็นฐานมาเป็นวงจรที่ใช้วงจรสายพานกระแสเป็นฐาน [๔๘] Minaei และคณะ ได้น� ำเสนอวงจร ECCII ที่สร้างด้วยเทคโนโลยีซีมอสแบบใหม่ พร้อมทั้งน� ำเสนอการประยุกต์ใช้ ในการออกแบบวงจรกรองโหมดกระแสไว้ด้วย [๕๑-๕๒] นอกจากนี้ ยังมีผลงานการออกแบบวงจร ECCII ซึ่ง วงจรขยายกระแสออกแบบโดยอาศัยหลักการของวงจรทรานส์ลิเนียร์ ( translinear ) [๕๓] และวงจรที่ออกแบบ ส� ำหรับกับการสร้างเป็นเทคโนโลยีไบโพลาร์ [๕๔] ด้วย ๔.๒ วงจรสายพานกระแสเคมี ปัจจุบันมีความพยายามที่จะสร้าง ตัวรับรู้เชิงเคมี ( chemical sensor ) รวมเข้ากับวงจรรวม ซึ่ง จะมีความเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อ ตัวรับรู้เชิงเคมีนั้นต้องสร้างโดยใช้เทคโนโลยีเดียวกับของวงจรรวม เป็นที่ทราบ กันว่า ISFET ( ion - selective field effect transistor ) เป็นอุปกรณ์ตัวรับรู้ชีวภาพ ( biosensor ) แบบสาร กึ่งตัวน� ำที่ใช้ในการวัดระดับความเข้มข้นของไอออนในสารละลาย โดยเฉพาะการเป็นหัววัดค่า pH จึงเป็น อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประโยชน์ส� ำหรับประยุกต์ในอุปกรณ์ชีวเวช โดยเฉพาะทางด้านการเกษตร และสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์ ISFET คิดค้นโดย Bergveld ใน ค.ศ. ๑๙๗๐ [๕๕] โดยพัฒนามาจากโครงสร้าง ของทรานซิสเตอร์แบบมอสเฟต MOSFET ( metal oxide semiconductor field effect transistor ) ด้วย การลอกชั้นฟิล์มของขั้วเกตโลหะออก ท� ำให้เมื่อสารละลายแต่ละชนิดที่มาสัมผัสกับขั้วเกต ความเข้มข้น ของไอออนในสารละลาย จะท� ำให้เกิดเป็นศักย์ไฟฟ้าบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นฉนวนกับสารละลายขึ้น ค่าศักย์ไฟฟ้านี้จะถูกน� ำไปแปรเป็นค่า pH ได้ อย่างไรก็ตาม อิเล็กโทรดที่ใช้ ISFET ยังมีการใช้งานที่ต้อง เชื่อมต่อกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ยุ่งยากและมีขนาดใหญ่ ใน ค.ศ. ๒๐๐๘ Pookaiyaudom และคณะ ได้น� ำเสนอหลักการของวงจรสายพานกระแสเคมี ( chemical current conveyor หรือ CCCII ) โดยการให้พอร์ต Y ของวงจรสายพานกระแสรูปที่ ๑ เป็น อุปกรณ์ตัวรับรู้ชีวภาพ ISFET โดยที่ได้ขยายนิยามสมบัติของ CCCII เป็นดังสมการ (๕) ในรูปที่ ๗ (ก) และมีแผนภาพบล็อกของวงจรตามรูปที่ ๗ (ข) [๕๖] การท� ำงาน คือ แรงดันของพอร์ต X ที่มีความต้านทาน จุดสัญญาณเข้าต�่ ำ จะแปรตามแรงดันที่พอร์ต pH _ Y ที่มีความต้านทานจุดสัญญาณออกสูง ส่วนกระแส ที่พอร์ต X จะถูกถ่ายโอนไปยังพอร์ต Z ตัวรับรู้ชีวภาพเชิงวงจรรวมเช่นนี้ นอกจากให้ได้ค่าสัญญาน ออกเป็นค่า pH ในรูปแบบของแรงดันหรือกระแสได้แล้ว ยังสามารถใช้เทคนิคทางวงจรค� ำนวณให้มี