A low-noise low-power cmos interface for a GMR biosensor application
Düşük gürültülü düşük güç harcamalı GMR biyosensör arayüzü tasarımı
- Tez No: 598628
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern tıbbın gelişimi ve tedavi yöntemlerinin artması ile hastalıkların erken teşhisinin önemi de büyük bir artış göstermektedir, bu artış organik örnekler için ucuz ve kolay uygulanabilir teşhis ve tanı koyma methodlarına arzı da yanında getirmektedir. Mevcut uygulanan yöntemler (enzimatik, nükleer yada florosan etiketleme) hem pahalı ve temini zor, hem de uygulaması gerek hasta, gerek kurumlar ve uzmanlar için meşakatlidir. Son yıllarda ayrıca gelişim gösteren bir bilim dalı bu konudaki açığı kapatmak için ciddi bir potansiyel vaat etmektedir, manyetik nanoteknoloji. Teşhis edilecek organik partiküllere uygun olarak seçilen manyetik nano etiketler sayesinde biyolojik yapı taşları işaretlenerek herhangi bir manyetik sensör sayesinde elektriksel sinyale dönüşümü mümkün olmaktadır. Bu nano etiketlerin okunması sürecinde dev magnetorezistans dönen valf sensörleri (GMR SV) hassas ölçümler için ciddi bir potansiyel ortaya koymaktadır. Bu proje spesifik bir ultra hassas (<100nT) GMR SV sensör için tasarlanmış bir CMOS (UMC 0.18 um teknolojisi) arayüz ortaya koymaktadır. Bu arayüz gürültülü ve düşük gerilimli sensör sinyalini alıp üzerine mümkün olduğunca gürültü eklemeden yükselterek en sonunda da sayısal koda dönüştürme sürecini kapsamaktadır. Tasarım aşamalarının her biri ve bu aşamalarda verilen kararlar, gerekli ödünleşim ilişkileri ile beraber detaylıca incelenmiştir. GMR SV sensörlerin ve sinyal oluşumunda kullanılan manyetik nano-partiküllerin altında yatan teori ve bunların modellenme süreci de ayrıca incelenmiştir. Her bloğun, alt blokların ve üst blokların performans değerlendirmesi de simülasyon sonuçları ile belirtilmiş ve irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
The thriving demand in the need of early disease detection of modern medicine dictates an effective and cheap bio-detection system for organic samples. The enzymatic, nuclear or fluorescent labeling approaches have proven inefficient and expensive to realize. Recent developments in magnetic nanotechnologies have shown serious potential for biomolecular detection by labeling the organic molecules with appropriate magnetic nanotags. For sensing those nanotags, giant magnetoresistive spin-valve (GMR SV) sensors possess great promise for sensitive biosensing applications. This project proposes an CMOS (UMC 0.18 um technology) interface for a specific ultra sensitive (<100nT) GMR SV sensing element, which consumes low power and amplifies the low level noisy sensor signal without adding additional noise, then converts the signal to digital data. Each design step has been described with necessary trade-offs and the selections. The theory behid the GMR SV sensor and magnetic nanobeads, the selection and the modeling of the sensing element are also covered. The performance evaluation of each block-sub-block and main block is given with simulation results.
Benzer Tezler
- Yüksek sıklıkta çalışmaya uygun gilbert karıştırıcı tasarımı
Gilbert mixer design suitable for operating at high frequency
EMRE ALTUNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- A low-power analog-to-digital converter integrated circuit for data acquisition applications
Sinyal alma uygulamaları için düşük güç tüketimli analog-sayısal çevirici tümleşik devresi
SERHAT KOÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Design of a programmable low-noise and low-powerreadout channel for solid-state detectors
Programlanabilir düşük gürültü ve düşük güç tasarımıkatı hal dedektörleri için okuma kanalı
MILAD DIBA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN BOZKURT
PROF. DR. EMRAH KALEMCİ
- A low power integrated temperature sensor with digital outputsfor on-chip temperature monitoring applications
Sıcaklık gözlemleme uygulamaları için düşük güç tüketimli sayısal çıkışlı tümleşik sıcaklık sensörü
ÖZGE TURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. TAYFUN AKIN
- Current-mode wired logic circuit technique in cmos technology
Cmos teknolojisi ile akım yöntemli mantık devre tekniği
İSMAİL ENİS UNGAN
Doktora
İngilizce
1996
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT AŞKAR