一种高效细胞电融合仪的研制

针对现有细胞电融合仪的不足,研究开发了一种基于微系统技术的高效自动细胞电融合仪。该仪器将MEMS工艺加工的电融合芯片与电融合信号发生器集成为一体,通过精确的结构设计和信号产生来控制细胞的位置。由于芯片的结构特点,使融合控制电极间距减小,从而降低了对融合电压的要求。融合装置可选用多种不同尺寸规格的电极,而且,细胞融合进程可以直接进行显微观察和操作。融合实验表明：该装置可以提高细胞融合效率,融合率达到40％。     

高通量细胞电融合芯片研究进展

高通量细胞电融合芯片设计中采用微阵列结构的电极设计方案可提高芯片上微电极的数量,使细胞电融合芯片向高通量、高效率、高集成度的芯片实验室方向发展。通过设计微小尺度的电极间距,降低了对细胞电融合信号高压的要求和融合信号源的制造难度,提高了融合过程的安全性。对微电极形状、融合信号进行优化设计,提高细胞电融合的效率。同时,对芯片制造技术和芯片材料加以优化选择,提高了芯片制造的可靠性和电气与生化等性能。     

全金属微电极阵列细胞电融合芯片的研制

研制了以硅为基底、金属铜(Cu)材料作为微电极的细胞电融合芯片.在500 μm厚的硅基底上应用离子刻蚀技术,刻蚀出与所需得到的微电极相同形状的槽,然后高温下使硅片表层形成二氧化硅绝缘层,在刻蚀槽的底部形成种子层(Ta/Cu材料),通过电镀在槽中形成金属微电极,应用湿法刻蚀去除表层硅,得到纯金属微电极.铜金属微电极其导电率高,减小了电压衰减,使细胞电融合芯片中电场分布一致性好.该方法利用刻蚀的硅模具和电镀工艺解决了lift-off制造的金属微电极较薄的难题,分别采用热氧化和等离子增强化学气相淀积(PECVD)工艺制作的二氧化硅薄膜也增强了芯片抗腐蚀能力.在利用黄瓜叶肉细胞的细胞排队和融合实验中,实验效果比现有硅微阵列芯片要好.     

基于直列式交错微电极阵列的细胞电融合

提出了一种基于交错式齿状微电极阵列的微流控细胞电融合芯片。利用COMSOL Multiphysics仿真软件,对电场强度有重要影响的微电极几何参数进行了仿真分析,并由此提出了优化的微电极阵列结构。选择SoI硅片的顶层低阻硅加工获得了微电极阵列。实验结果表明:该芯片中采用的直列式微通道结构避免了原有芯片存在的转角易堵塞问题。芯片能够在低电压条件下实现细胞排队和融合过程,具有较高的融合效率。     

高分辨率全帧CCD芯片FTF4027M的驱动电路设计

介绍了高分辨率全帧CCD芯片FTF4027M的内部结构和驱动时序,利用CCD专用的集成芯片设计了该CCD芯片的驱动电路,其中包括驱动程序设置和所需偏置电压。实验结果表明:该驱动电路功能正确、结构简单、设计工作量小、功耗极低、可靠性强。     

STN-LCD驱动控制芯片的ASIC研究与设计

文章介绍了一种STN-LCD驱动控制芯片的设计方案.整个设计采用"自顶向下"的设计方法将芯片进行层次化功能划分,同时,参考已有的同类驱动控制芯片的设计经验,原理图输入设计和Verilog编程以及综合技术对模块进行设计.重点讨论分析了其关键部分一接口时序、控制电路和驱动电路的设计.对所设计的驱动控制芯片的数字部分功能和模拟部分功能分别采用modelsim仿真和cadence spectre仿真验证,符合所设计的芯片要求.该芯片可以甩在手机、数码相机、MP3、MP4等产品的显示屏驱动.     

弹光调制压电晶体驱动控制器的设计

针对弹光调制器需要高压、小电流双向正弦电源的工作特点,设计了一种压电晶体驱动控制器,主要由功率放大电路、充放电回路、LC谐振电路等部分组成。它能提供正负输出,并能对压电晶体进行快速充放电。输出正弦电压频率为50.018 kHz,峰-峰值电压可达1 500 V,ZnSe晶体的最大振动位移可以达到4.5μm。实验结果表明,该驱动控制器可满足压电晶体的驱动要求。     

一种基于DSP的电压补偿算法的设计

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出补偿信号.利用数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的控制器能够快速检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

异步感应电机转速自适应控制系统

为解决传统电机转速控制系统存在的噪声控制不理想、电流电压采样精度低、故障检测不准确等问题,设计了异步感应电机转速自适应控制系统。选用DSP-LF2407为系统硬件主控制芯片,通过对功率主电路和功率驱动电路进行优化,加强硬件部分的噪声控制;接入高精度采样电阻,对电压信号进行RC滤波,依据FAULT管脚电平在系统故障时会被拉低的特点,提高系统软件电流电压采集和故障检测的精度。通过对硬件和软件部分进行优化,实现异步感应电机转速自适应控制系统的设计。实验结果表明,该系统噪声控制效果好、电流电压采用精度高、故障检测精度高。     

基于SG3525的步进电机程控电源设计

为满足步进电机驱动调压电源的需要,设计了一种新型多功能受控可调开关电源。设计中采用半桥拓扑结构实现,分析了电源的工作原理及工作过程,利用单片机STM32F103VC调节PWM调制芯片SG3525的参考电压端口,实现稳压调压。实验结果表明,该电源具有高电压调整率和负载调整率、体积小、质量轻等优点,完全满足步进电机调频调压驱动方式的驱动电源的要求。     

通信芯片电压故障注入测试与功能安全评估方法

芯片是现代信息技术的核心和基础,芯片的功能安全在确保电子技术的可靠性方面发挥着重要作用。本研究以CAN通信芯片为对象,提出了一种基于电压故障注入的芯片功能安全评估方法。通过基于原型系统的自动化硬件故障注入测试,并结合自动触发信号与控制模块的设计,完善了目前CAN芯片安全性测试技术和功能实现上的不足。另外,基于该CAN芯片测试结果,提出了芯片对故障因素敏感的功能安全评估依据。结果表明,该电路通信芯片的某些管脚对标准工作电压范围下输入电压的幅值、脉宽和延迟毛刺较敏感。测试电路系统能够自动实现1.5~5.5 V大范围工作电压下的随机错误注入,以及错误要素敏感度分析,为提高通信芯片安全性提供更高效的评估依据。     

LTC6803-4并联级联技术在BMS电压采集中的应用

为满足电压采集的实时性和精确性要求,近年来许多公司相继推出用于电池组单体电压测量的专用芯片,为工程上对电池组电压的测量技术提出了新的思路。超过单片专用芯片所能检测最大电池数时,需要对芯片进行级联来实现电压监测。本文重点介绍LINEAR公司的电池监测专用芯片LTC6803-4并联级联独立寻址技术在多串锂离子电池管理系统电压监测中的应用。     

薄膜型锑化铟霍尔元件芯片测试系统的设计与实现

针对薄膜型锑化铟霍尔元件芯片性能测试,设计了一套霍尔元件芯片测试系统。系统主要由手动探针台、显微镜、探针卡、外加磁场、PLC以及测试软件组成,可以进行霍尔元件芯片的输入和输出电阻、不平衡电压以及霍尔电压的测试。测试系统稳定性好,重复度高,测试误差较小。手动探针台操作简单,测试方便,灵活性强,可分别测试4英寸硅片和3英寸铁氧体衬底制备的薄膜型锑化铟霍尔元件芯片,以较低成本满足了霍尔元件芯片研发过程中芯片测试的需求。     

工艺偏差影响下硬件木马检测功率分析方法

侧信道分析技术作为硬件木马的主要检测方法,因侧信道信号受工艺偏差影响,其应用存在局限性。针对这一问题,提出了一种考虑工艺偏差的FPGA硬件木马检测功率分析方法。以工艺偏差对阈值电压的影响为切入点,结合阈值电压与芯片电流的关系,分析了工艺偏差对芯片功率的影响。从受工艺偏差影响的工艺参数入手,利用Hspice仿真模拟CMOS功率受工艺偏差的影响。之后基于FPGA功率与CMOS功率间的关系,利用Xpower分析在工艺偏差影响下有无木马芯片的功率波动为±5%,最后根据FPGA的实际功率测量结果进行了验证。提出的方法可定量分析工艺偏差对芯片功率的影响,有助于分析侧信道检测的准确性,为侧信道检测方法提供有效的理论依据。     

基于LonWorks的智能低压配电监控节点的开发

低压配电系统向网络化管理,一体化协调方向发展,传统的基于主机的节点不能适应这种发展,该文提出了基于神经元芯片的方案。它采用神经元芯片和电能计量芯片实现,较好的解决了这个问题。在节点的开发中,着重介绍了神经元芯片3150与电能计量芯片SA9904B以SPI方式通信进行电参数采集的方法。同时对利用浮点函数进行电参数的计算及网络化通信基础的网络变量的设计也进行了较详细的论述。     

基于阳极氧化铝基板的圆片级板载芯片封装技术

提出了一种新型基于阳极氧化铝基板的板载芯片（Chip on Board）封装技术。在5 wt.%,30℃的草酸电解液中采用60 V直流电压,制备了0.1 mm厚度的阳极氧化铝基板圆片,铝导线最小线宽、电阻及导线间绝缘电阻分别为35μm、小于1Ω/cm与大于1×1010Ω。在超薄阳极氧化铝基板圆片进行了双层Flash裸芯片堆叠及金丝引线键合,实现了圆片级COB封装,成品率高于93%。最后,将COB单元进行三维堆叠封装,制备了32 Gb Flash模组。因此基于阳极氧化铝基板的板载芯片封装技术具有较大的应用前景。     

基于SOPC的单芯片云控制器

本文提出基于可编程片上系统在FPGA中实现单芯片云控制器的设计方法。将定制处理器系统加入硬件设计实体,生成硬件配置文件,编写调试云控制器代码,生成软件配置文件,再利用二者生成最终的配置文件并下载到FPGA配置芯片中,实现单芯片云控制器,具有接口灵活,扩展性强,体积小,成本低等优点。     

Somatic and stem cell pairing and fusion using a microfluidic array device

There is considerable excitement about the prospect of tissue repair and renewal through cell replacement therapies. Nonetheless, many of these techniques may require the reprogramming of somatic and stem cells through cell fusion. Previous fusion methods often suffer from random cell contacts, poor fusion yields, or complexity of design. We have developed a simplified cell-electrofusion chip that possesses a dense microelectrode array, which enables the simultaneous pairing and electrofusion of thousands of cells by manipulation dielectrophoretic force and electroporation. Human embryonic kidney 293 (HEK293) cells, mouse fibroblasts (NIH3T3 cells), and mouse embryonic stem cells were arranged for cell fusion with the same and mixed cell type. The pairing efficiency for a 2-cell alignment of mixed cells was ~35%, and a fusion efficiency of ~46% in cell pairs was achieved. Significant cell death occurs with fusion voltages ?? 10 V, and electrofusion with our chip was achieved on a ~1000 V cm^?1 electric field strength induced by a low intensity voltages (9 V). Therefore, the chip used in this study provides a simple, low voltage alternative with sufficient throughput for hybrid cell experiments and somatic cell reprogramming research.     

一种电能收集充电器的研制

以电能收集充电器直流变换器为核心,引进新型的DC-DC变换芯片,即降压芯片TPS5430和升压芯片TPS61200,组成DC-DC变换器电路对输入电压进行分段变换,以提高较低功率时的系统效率.在输入电压很小的情况下,实现了高效能地对可充电电池正常充电.其输入直流电压范围可低至0.3 V、也可高达20 V,且在电源电压从...     

高精度连续可调高压开关电源的设计

提出了一种高精度连续可调的高压开关电源设计方案。电源采用基于SG3525的恒频脉宽调制技术,通过单片机控制可控增益放大器实现输出电压的连续调整,该电源具有高电压输出精度高、连续可调、功耗小等特点。实验结果表明,当该电源输出电压由1kV-25kV可调输出时,输出电压误差最大为1．6％。