毛細(xì)管電泳芯片安培檢測電路的設(shè)計(jì).pdf

1、發(fā)展高效、快速、集成化的生物樣品分析方法是當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)。毛細(xì)管電泳芯片具有易于實(shí)現(xiàn)微型化的特點(diǎn)，發(fā)展十分迅速。毛細(xì)管電泳芯片的檢測樣品體積很小，因此采用高靈敏度的檢測方法是十分必要的。安培檢測法是用于毛細(xì)管電泳芯片分離末端的一種檢測方法，它靈敏度高、易于微型化，是當(dāng)前應(yīng)用在毛細(xì)管電泳芯片中最為廣泛的電化學(xué)檢測方法。目前，安培檢測系統(tǒng)的體積龐大、成本較高，與毛細(xì)管電泳芯片檢測系統(tǒng)的微型化的趨勢相矛盾。因此，減小安培檢測系統(tǒng)的體積

2、，設(shè)計(jì)一種基于信號(hào)采集與控制于一體的毛細(xì)管電泳安培檢測電路成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本論文采用16位ARM微處理器設(shè)計(jì)一種便攜式的安培檢測電路，實(shí)現(xiàn)了安培檢測系統(tǒng)的小型化。
　　 本文設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)定性高、帶自檢測功能的安培檢測電路。該檢測電路主要包括恒電位儀電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、可編程增益放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等。根據(jù)安培檢測的基本原理，恒電位儀電路采用I/V轉(zhuǎn)換采集微電流信號(hào)，并用精密運(yùn)算放大器將采集的微小電壓信號(hào)進(jìn)行

3、放大，經(jīng)過濾波器后將信號(hào)輸入A/D進(jìn)行采樣檢測。恒電位儀依靠運(yùn)算放大器深度電壓負(fù)反饋，保證參比電極的恒電位。同時(shí)還設(shè)計(jì)了一種自檢測電路，檢測恒電位儀的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整參比電極的電位以保證參比電極與工作電極之間的電位差恒定。毛細(xì)管電泳芯片安培檢測電路的控制部分基于16位ARM微處理器LPC2114為核心的控制結(jié)構(gòu)，通過設(shè)計(jì)相應(yīng)外圍電路以及程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了程控電壓源的控制、可編程增益電路的控制、A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取和處理及與上位機(jī)通訊等功