基于uTAS的毛細(xì)管電泳信號(hào)采集和存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著微電子技術(shù)和微全分析系統(tǒng)(μTAS)的發(fā)展，集成毛細(xì)管電泳芯片(IntegratedCapillaryElectrophoresis，ICE)得到逐步成熟和完善。在免疫測(cè)定，DNA分析和測(cè)序，氨基酸和蛋白質(zhì)分析，生物細(xì)胞研究方面得到廣泛的應(yīng)用。其中，96根陣列毛細(xì)管電泳芯片的實(shí)用化為提前完成人類基因組計(jì)劃起到了關(guān)鍵的作用。 國(guó)際上，基于微全分析系統(tǒng)的ICE儀器已經(jīng)面世，但國(guó)內(nèi)的研究目前仍處于開(kāi)發(fā)試制階段，本課題通過(guò)對(duì)毛細(xì)管電

2、泳信號(hào)特點(diǎn)的分析，根據(jù)μTAS微型化、智能化和便攜化發(fā)展趨勢(shì)，著重進(jìn)行了便攜式毛細(xì)管電泳信號(hào)采集、存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)。 本課題研究包括以下內(nèi)容：1、根據(jù)集成毛細(xì)管電泳芯片的工作原理和信號(hào)的特點(diǎn)，研究了有源濾波器對(duì)無(wú)源元器件參數(shù)靈敏度的影響，提出了解決方案，論證了采用過(guò)采樣法和求均值法減小噪聲、改善信噪比和擴(kuò)展測(cè)量分辨率位數(shù)的理論，并在系統(tǒng)級(jí)芯片(SystemOnChip，SOC)上予以實(shí)現(xiàn)。 2、本系統(tǒng)著重在微型

3、化和便攜化的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行探索，根據(jù)電泳信號(hào)的特點(diǎn)，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)調(diào)理模塊、液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)任宕竽K。 3、研究了點(diǎn)陣圖形式液晶顯示原理，討論了數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)到液晶顯示模塊片內(nèi)顯示RAM之間的地址映射，并且對(duì)液晶初始化、漢字顯示、畫點(diǎn)以及波形顯示的原理作了深入研究。 4、完成了系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)、選型和調(diào)試。包括電流-電壓轉(zhuǎn)換電路、前置放大電路、帶通濾波電路