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全自动膜片钳放大器瞬态伪差信号补偿的改进

叶燚  
【摘要】: 膜片钳技术的出现在电生理研究领域具有里程碑式的意义,它被广泛应用于生命科学研究中,并随着电生理研究的需求和电子技术的发展而不断改进。 膜片钳放大器是该技术的核心部件,它将微弱的电流信号转化为易于处理的电压信号。在使用电阻反馈型膜片钳放大器时,在一些记录模式中会出现快电容、慢电容以及串联电阻瞬态伪差信号,这些伪差信号引入了噪声,影响了我们对细胞电生理信号的监测,需要予以补偿。 传统的膜片钳放大器中,伪差信号补偿参数需要手动调节,操作复杂。而本文讨论的新型膜片钳放大器是一个智能化虚拟仪器,采用计算机控制,实现了瞬态伪差信号的自动补偿,简化了实验操作,提高了效率。本文详细介绍了快慢电容以及串联电阻瞬态伪差信号产生的原因,根据物理模型简化出电路模型,并分析推导出了切实可行的补偿方法,以此设计出了相应的补偿硬件电路和软件算法。通过对细胞电路模型的测试,瞬态伪差信号在进行了自动补偿以后基本被去除,补偿结果达到了实验要求。此外,该系统还具备参数校准和测试的功能。参数校准提高了系统的测量精度,参数测试方便了电路的检测和维护。本文简要叙述了对快慢电容补偿电路的校准和测试方法。


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