本文基于0.6μm双层多晶硅双层金属N阱CMOS工艺设计了带有通信发送接口的pH值和温度集成传感电路芯片。　　 在不改变0.6μm N阱CMOS工艺流程和不违反设计规则的前提下，实现了与CMOS工艺完全兼容的具有岛形多层悬浮栅场效应晶体管(MFGFET)结构的pH值传感单元设计。MFGFET pH值传感单元具有由多晶硅栅和两层金属构成的多层悬浮栅电极，并利用CMOS工艺中的Si3N4/SiO2复合钝化层作为电解质溶液的pH值敏感膜。后工序化学镀金处理后的环形金属2层作为片上参考电极，有利于克服漏电流和溶液电阻及噪声，使被测溶液区域参考电位稳定，从而提高测量精度。阐述了具有Si3N4/SiO2复合钝化层传感悬浮栅结构的MFGFET的器件物理模型和阈值电压模型。与传统裸栅ISFET相比，MFGFET阈值电压的变化仅仅来自于多层浮栅结构中的电荷，其阈值电压值等于相应MOSFET的阈值电压迭加一个恒定电压值。　　 片上同时兼容集成了pH值信号处理电路、具有线性输出和高低电平超温告警开关信号输出的CMOS温度传感电路。可以实现生物微环境中pH值和温度的同时检测功能。其中pH值传感电路采用敏感单元和参考单元差分拓朴结构，在恒流恒压信号读出电路控制下，得到与溶液pH值呈线性关系的电压输出，并可消除电路和环境噪声的影响，提高测试精度。开关型温度传感电路可在室温～95℃范围内设置可调的超温报警温度，线性温度传感电路可实现室温～80℃温区内的线性温度检测。　　 在5V CMOS工艺下，研究了通常采用高压工艺才能实现的RS-232正、负电平(+8V～8V)产生和CMOS/TTL电平向RS-232电平转换的发送电路的兼容集成技术。所设计的RS-232串行发送接口电路模块可与CMOS pH值和温度集成传感电路单片兼容集成，实现超温报警信号的串行通信功能。为研究CMOS多功能多参量智能传感电路与PC机的串行通信显示与监测进行了有益的探索。