毛細管電泳芯片安培檢測電路的設計.pdf

1、發(fā)展高效、快速、集成化的生物樣品分析方法是當前生命科學的研究熱點。毛細管電泳芯片具有易于實現(xiàn)微型化的特點，發(fā)展十分迅速。毛細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，是當前應用在毛細管電泳芯片中最為廣泛的電化學檢測方法。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、，設計一種基于信號采集與控制于一體的毛細管電泳安培檢測電路成為國內外研究的熱點。本論文采用16位ARM微處理器設計一種便攜式的安培檢測電路，實現(xiàn)了安培檢測系統(tǒng)的小型化。
　　 本文設計了一種穩(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轉換電路、濾波電路、可編程增益放大電路、A/D轉換電路等。根據(jù)安培檢測的基本原理，恒電位儀電路采用I/V轉換采集微電流信號，并用精密運算放大器將采集的微小電壓信號進行

3、放大，經過濾波器后將信號輸入A/D進行采樣檢測。恒電位儀依靠運算放大器深度電壓負反饋，保證參比電極的恒電位。同時還設計了一種自檢測電路，檢測恒電位儀的工作狀態(tài)，實時調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為核心的控制結構，通過設計相應外圍電路以及程序設計，實現(xiàn)了程控電壓源的控制、可編程增益電路的控制、A/D轉換結果的讀取和處理及與上位機通訊等功