PCR微流体芯片温度控制系统的设计

设计并开发出用于DNA聚合酶链式反应(PCR)的微流体芯片温度控制系统。采用具有光学透明的PDMS和ITO导电玻璃,设计制作了温度可控全透明PDMS微流体芯片。系统由硬件电路搭建和控制软件编程共同实现。温度信号由AD590采集,经过CD4051BE选通,传送给ATmega16L,单片机通过比较温度采集值与设置值,得到控制指令,并控制驱动电路。实验结果表明,该系统完全满足设计要求,温度控制精度高,系统体积小,便于PCR扩增实验。

“高频电子线路”理论课内嵌实验的探讨

国内大学的工程实践性课程通常理论课和实验课分开讲授,时间跨度大,内容不匹配,难以达到互相推动、互相促进的理想效果。在理论课讲授过程中同步内嵌实验课是一种无需变动复杂的课程体系,而能显著改善教学效果的方法。本文以"高频电子线路"课程的教学实践为例,探讨了此类改革面临的挑战和应对方法。

基于扩频技术的低压电力线载波通讯系统

本文论述了基于扩频通讯技术的低压电力线载波通讯系统的算法设计、硬件实现和验证结果。作为低压电力线载波扩频通讯芯片的FPGA验证系统,本系统重点研究了如何用成熟的MCU技术和较少的硬件资源将复杂的扩频通讯技术应用于恶劣的低压电力线通讯环境中,以获得高可靠性的长距离数据通讯。本文论述的系统已经通过现场验证,收到了良好的效果。

基于协整及VAR模型的股指期货与股票指数关系研究

本文研究结果显示,股指期货和现货存在长期均衡关系,期指的当期波动对股指的当期波动有显著性影响;股指期货与现货之间还构成了单边因果关系,股指期货是现货的因,而现货不是股指期货的因;现货的波动对股指期货的冲击不大,而股指期货的波动则对现货的冲击很大。

2.5Gbps发接器系统接口电路的设计

采用片上阻抗匹配技术和接收端片上可编程均衡技术,设计了用于数据率为2.5Gbps发接器系统的接口电路——发送端的线驱动器和接收端的均衡器电路。基于UMC 0.18μm标准CMOS工艺模型,用CadenceSpetreS仿真器仿真了电路。电路在0℃～125℃范围内,3种工艺角和电源电压变化±10％的条件下能够正确地工作。在1.8V单电源电压下,电路的总功耗为70mW。

光声光谱法探测微量气体

介绍光声光谱气体传感器的发展及应用意义,根据气体光声效应讨论了光声气体传感器的工作原理,详细分析了多种不同结构传感器的原理及优缺点。重点讨论了常用一维管状光声腔体的光声理论,并给出了数学模拟模型。根据国内外的研究现状,分析了光声气体探测系统的重难点以及可能的解决方法,并讨论了光声传感向MEMS方向发展的原因及意义。

用于火灾探测的非色散红外吸收气体传感器

基于朗伯-比尔吸收定律建立了便携式非色散红外气体传感体系,并成功的应用于火灾现场生成气体的实时检测。该体系利用直接电调制的红外辐射源、窄带薄膜干涉滤光片和高灵敏度的TGS热释电红外探测器,很大程度地降低了系统的成本和体积,提高了探测灵敏度。通过对CO、CO2、NH3和SO2四种火灾现场燃烧生成气体在不同浓度状态下的测量,证明系统对所测气体可以达到了几十个微量级的探测极限,响应时间均小于20s,具有较好的稳定性,能够满足一定的测量要求。

用于微测辐射热计的氧化矾热敏材料的温度特性

氧化矾作为非制冷微测辐射热计的热敏材料,电阻率ρ和电阻温度系数TCR(Temperature Co-efficient of Resistance)是表征其性能的重要参数。通过对用离子束溅射得到的氧化矾薄膜在相同时间不同温度下的N2+H2退火实验,我们发现氧化矾薄膜的电阻率ρ和电阻温度系数TCR之间存在着密切的正相关关系,AES结果表明它们的变化对应着氧化矾热敏材料的O/V比例(或氧空位浓度)的变化。这三个参量随着退火温度的改变而变化,在350～500 ℃的退火温度范围内,我们发现电阻率ρ,电阻温度系数TCR以及O/V比例随着温度的变化均出现一个峰值。通过对氧化矾的电阻温度特性的分析,我们讨论了氧化矾薄膜的导电机制。我们认为,用本方法制备的氧化矾薄膜在室温下导电的载流子主要来自于相对较深能级杂质的电离。

微悬臂梁在化学及生物传感器中的应用进展

微悬臂梁结构传感器以其低成本、小体积、高性能在当今传感器研究中愈来愈受到重视。文章概述了以微悬臂梁为主要结构的传感器在化学及生物探测中的应用进展,介绍了几种可能用于化学和生物探测的高性能微悬臂梁传感器。

基于I^2C总线的CMOS图像传感器接口电路设计

详细阐述了一种用于百万像素数码相机的 CMOS 图像传感器接口电路设计及其 VLSI 实现;文章按照数码相机的功能要求进行整体设计,由上而下讨论了各个子模块的设计,并给出了电路的 FPGA 验证;本设计作为数码相机专用芯片的一部分用 0.6 μ m 工艺实现。

标准数字CMOS工艺中LC谐振回路的改进和应用

提出了一种在标准数字 CMOS工艺条件下 ,提高片上螺旋电感性能的实用方法 ,以及在缺少双层多晶硅电容的情况下 ,可以大大节约芯片面积的一种电容实现方法 .介绍了这两种方法在电路设计中的一种应用 ,即利用0 .35 μm1P4 M标准数字 CMOS工艺实现的、单片集成的 L C压控振荡器 .

低功耗、全差分流水线操作CMOSA/D转换器

提出一种基于运算跨导放大器共享技术的流水线操作 A/ D转换器体系结构 ,其优点是可以大幅度降低芯片的功耗和面积 .采用这种结构设计了一个 10位 2 0 MS/ s转换速率的全差分流水线操作 A/ D转换器 ,并用 CSMC0 .6 μm工艺实现 .测试结果表明 ,积分非线性为 1.95 L SB,微分非线性为 1.75 L SB;在 6 MHz/ s采样频率下 ,对1.84 MHz信号转换的无杂散动态范围为 5 5 .8d B;在 5 V工作电压、2 0 MHz/ s采样频率下 ,功耗为 6 5 m W.

红外微辐射元的研制

利用表面微机械加工技术 ,研制出微桥结构红外微辐射元 .该辐射元是电阻阵列动态红外景象产生器的基本组成单元 .辐射元可以产生等效黑体辐射温度为 30 0～ 5 0 0K的红外辐射 ,能够满足中波、长波红外半实物仿真的需求 .

MEMS光声气体传感器光声腔的研究

光声气体传感器在微量气体探测方面具有许多优势,光声气体传感器的MEMS化可降低成本,提高传感器性能,具有重要的实际意义。依据光声传感器的原理,结合MEMS加工技术,研究制作了一种光声腔,同时,进行了一定的理论模拟,为实现光声气体传感器的MEMS化打下重要基础。

MEMS神经元微探针研究

制作了一种神经元多电极微探针，采用阻抗分析仪对微探针进行了表征，测量了该探针单个电极在生理盐水中100～1kHz范围内的交流阻抗．1kHz工作频率下，探针的交流电阻和交流容抗分别为100kΩ和10kΩ，时漂小于1％．作为微探针的初步应用，测量了两个电极之间在不同浓度的NaCl溶液中的交流阻抗．结果表明该探针基本符合神经元探针的要求，为下一步进行生物实验奠定基础．

一种基于JTAG的软硬件协同SOC调试接口

提出了一种处理器片上调试系统。使用科学的设计方法学完成了硬件与软件部分的设计,采用优化策略改进了硬件部分,得到了测试覆盖率高、稳定性较高、实时性较好的可调试SOC。软件部分通过层次化设计,连接硬件和UI,具有一定的价值。

一种CMOS蓝牙无线发送器电路

实现了一种低中频架构的 CMOS蓝牙无线发送器 ,提出一种漏极开路输出的功率放大器电路结构 .采用0 .35 μm数字 CMOS工艺制造 .测试结果表明 :该电路在 3.3V电压下总静态电流为 1 9m A;低频的二个 DAC,二路低通滤波器和电压 /电流转换电路均达到了设计指标 ;在实现功率控制的同时 。

时钟延时及偏差最小化的缓冲器插入新算法

本文提出了以最小时钟延时和时钟偏差为目标的缓冲器插入新算法 .基于Elmore延时模型 ,我们得到相邻缓冲器间的延时是缓冲器在时钟树中位置的凸函数 .当缓冲器布局使所有缓冲器间延时函数具有相同导数值时 ,时钟延时达到最小 ;当所有源到各接收端点路径的延时函数值相等时 ,时钟偏差达到最小 .对一棵给定的时钟树 ,我们在所有从源点到各接收端点路径上插入相同层数的缓冲器 ,通过优化缓冲器的位置实现时钟延时最小 ;通过调整缓冲器尺寸和增加缓冲器层数 ,实现时钟偏差最小 .

0.18μm CMOS工艺3.125Gb/s发送器的设计

介绍了一种采用深亚微米 CMOS工艺实现单片集成发送器的设计 .它适用于 IEEE 80 2 .3ae多通道 1 0 Gbps以太网接口 (Ethernet) .发送器主要由时钟发生器、多路选择器、占空比调整电路和片内阻抗匹配的线驱动器组成 .为了提高传输速率发送器采用多相时钟结构 ,并且针对该种结构对发送器的功耗进行了系统优化 .文中设计的电路采用 0 .1 8μm工艺仿真 ,总体功耗为 95 m W,线驱动器差分输出幅度为 1 6 0 0 m V ,发送器的系统抖动为 5 0