Entwicklung eines chronocoulometrischen hoch integrierten CMOS-DNA-Wasseranalysesystems:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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| Schriftenreihe: | Selected topics of electronics and micromechatronics
44 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG, HINTERGRUND 1
1.1 MIKROSYSTEMTECHNIK 5
1.2 MIKROELEKTRONIK IN DER MIKROSYSTEMTECHNIK 6
1.3 STAND DER TECHNIK - BIOSENSOREN IN DER UMWELTKONTROLLE 8
1.3.1 MULTIPARAMETERANALYSE MITTELS DNA-MIKROARRAY 10
1.3.2 ANWENDUNGSGEBIETE 13
1.4 DNA-BIOSENSOREN 15
1.4.1 DNA-IMMOBILISIERUNG AUF DEN MIKROARRAYS 16
1.4.2 PRINZIP DER STANDARD DNA-CHIP-ANALYSE 18
1.5 PRINZIP DER DNA-CHIPANALYSE - EDDA 19
2 SENSORCHIP-ARCHITEKTUR UND SCHALTUNGSENTWURF 21
2.1 SENSORKONZEPT : . 21
2.1.1 ALLGEMEINES ARBEITSPRINZIP . . ; 21
2.1.2 VOLTAMMETRIE-CHRONOCOULOMETRIE 22
2.1.3 MIXED SIGNAL BIOCHIP 27
2.1.4 REGELUNG DES ELEKTROLYTPOTENTIALS 29
2.1.5 ARBEITSPRINZIP POTENTIOSTAT 30
2.1.6 LADUNGSMESSUNG INTEGRATORKONZEPT 36
2.1.7 ANALOG/DIGITAL-WANDLER 40
2.1.8 ENDLICHER ZUSTANDSAUTOMAT (FINITE STATE MACHINE) 61
2.1.9 VERSORGUNGS- UND REFERENZSPANNUNGEN 62
2.2 SYSTEMBETRACHTUNG, SPEZIFIKATION 64
2.3 IMPLEMENTIERUNG 66
2.3.1 ANALOG CORE UND MIXED SIGNAL DESIGN 66
2.3.2 POTENTIOSTAT 67
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IMAGE 2
II INHALTSVERZEICHNIS
2.3.3 PIXEL OPERATIONSVERSTAERKER 72
2.3.4 REFERENZERZEUGUNG 76
2.3.5 12 BIT HYBRID SUKZESSIV APPROXIMATIONS A/D-WANDLER 78
2.3.6 ZUSTANDSAUTOMAT FSM 87
2.3.7 SENSORCHIP 99
2.4 CMOS-TECHNOLOGIE 103
2.4.1 SENSORSTIFTKONZEPT 105
3 EXPERIMENTE, ERGEBNISSE, DISKUSSION 107
3.1 SENSORCHIP MESSUNGEN 107
3.1.1 MESSAUFBAU 107
3.2 ELEKTRISCHE TESTS 111
3.2.1 POTENTIOSTAT 111
3.2.2 PIXEL 115
3.2.3 A/D-WANDLER 119
3.2.4 STROM-/SPANNUNGSREFERENZEN 121
3.2.5 ZUSTANDSAUTOMAT 122
3.2.6 384 SENSORCHIP: MANUELLER-TESTMODE 123
3.2.7 384 SENSORCHIP: AUTOMATIK-TESTMODE 125
3.3 SYSTEMEVALUIERUNG UNTER ELEKTROCHEMISCHEN BEDINGUNGEN 128
3.3.1 ELEKTROCHEMISCHE MESSUNGEN 128
3.3.2 DNA-MESSUNGEN 132
4 ZUSAMMENFASSUNG, AUSBLICK 147
A VEROEFFENTLICHUNGEN UND PRAESENTATIONEN 159
B DANKSAGUNG 161
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