壓電晶體微天平驅(qū)動(dòng)電路的研究.pdf

1、基于質(zhì)量吸附效應(yīng)的壓電諧振傳感式生物傳感器是集電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)及分子生物學(xué)等多學(xué)科發(fā)展成果于一體的新型傳感器技術(shù)，由于石英晶體諧振器理論和加工工藝成熟、諧振頻率和化學(xué)性能穩(wěn)定性好、來源廣泛價(jià)格低廉，自從1959年Sauerbrey提出石英晶體微天平（Quartz Crystal Microbalance, QCM）至今，壓電諧振傳感器一直以石英晶體為壓電材料。QCM具有原理簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、可實(shí)

2、時(shí)在線檢測(cè)、數(shù)字化輸出等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛研究用于危險(xiǎn)品有機(jī)化合物檢測(cè)、DNA檢測(cè)、血液成分檢測(cè)、毒素檢測(cè)等領(lǐng)域。在實(shí)檢測(cè)中，生物傳感器往往需要在液相環(huán)境下工作。由于液體的粘彈性性質(zhì)，當(dāng)壓電諧振器的電極與被測(cè)液體接觸時(shí)，會(huì)導(dǎo)致諧振器的機(jī)械品質(zhì)因素顯著降低，如何維持傳感器諧振系統(tǒng)的穩(wěn)定震蕩，以獲得足夠的信噪比實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量，是壓電諧振式生物傳感器研究的重要課題。
　　近年來，新型壓電材料的發(fā)展迅速，這其中硅酸鎵鑭（langasite）因?yàn)?/p>

3、擁有眾多優(yōu)于石英晶體的性能而受到大家關(guān)注，而且有研究表明在液相環(huán)境下，硅酸鎵鑭晶體的Q值是石英晶體近兩倍，顯然硅酸鎵鑭晶體微天平（Langasite Crystal Microbalance, LCM）將有更好的液相工作穩(wěn)定性。這啟發(fā)我們研發(fā)一種基于新型壓電晶體材料的單片陣列式壓電諧振式生物傳感器，從而實(shí)現(xiàn)本文通過對(duì)經(jīng)典QCM平臺(tái)的研究，類比QCM的驅(qū)動(dòng)電路，研制一套可以供石英和硅酸鎵鑭晶體諧振器件使用的諧振傳感器，本設(shè)計(jì)的電路基于模擬