24509.基于mems的pcr芯片系統(tǒng)設(shè)計研究_第1頁
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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于MEMS的PCR芯片系統(tǒng)設(shè)計研究姓名：廖明城申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：于軍20110117華中科技大華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論學(xué)碩士學(xué)位論文IIAbstractBiochipisalmarktraceanalyticaltechniquesdevelopedattheendoflastcenturywhicharewidelyusedindiseasediagnosistreatmen

2、tdruggenomeatlasdrugscreeninggenesequencingcropdabblingoptimizationfoodhygienesupervisionmanyotherareas.AsakindofbiologicalchipPCRchiptechnologydevelopsceaselesslywhichisakindofDNAvitroexpansionmethod.ThePolymeraseChainR

3、eaction(PCR)whichcanmakespecificDNAsegmentsswelltomillionsofcopiesinamatterofhourshasbeenwidelyappliedinbiologysciencemedicinesoon.DNAamplificationprocesscanbedividedintodegeneration(93~94℃)annealing(54℃)extension(72℃)th

4、reeconsecutivecirculatestemperatureoperationprocess.TherefethetemperatureisoneofthekeyfactsofPCRchip.ThepaperdesignedamicroreactionchamberPCRchipbasedonMEMStechnologyinglass.ThechipcontainedaDNAmicroreactroomaheateratemp

5、eraturesenswhichsizeisabout10mm10mm0.5mm.Usingwetetchingmethodsinglasstoetchouta5mm5mm0.15mmmicroreactroom.OntheothersideofthePCRchipthereisheatertemperaturesensindertomakethePCRchipminiaturizationintegration.Tomaketempe

6、raturemeunifmweusedANSYSsoftwaretosimulatedifferentstructuresoftheheaterontemperaturefieldtosearchfoptimalheaterstructure.Thepaperdesignedacyclictemperaturecontrolsystemwhichincludedbothhardwaresoftware.Thehardwaredesign

7、includedsignalacquisitionpartsignaldisposalpartcontrolsignaloutputpart.Toavoidplatinumgenerateheatingbecauseoflargecurrentsignalacquisitioncircuitadopted0.5mAconstantcurrentsourcecircuit.Acquisitioncircuittransfmedtemper

8、aturesignalintovoltagesignalwhichisacquittedbySPCE061AIOptsafterenlargementfiltering.Thecollectedvoltagesignalistransfmedintothevalueoftemperature.AftercomparingwiththesettingvaluePIDcalculationitgotaPWMsquarewavetocontr

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