一种弱荧光信号检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种弱荧光信号检测电路，包括依次连接的光电倍增管、模拟接地开关电路、信号放大滤波电路、A/D转换电路和控制器；模拟接地开关电路包括检流计、转换开关S1和三极管Q1、Q2、Q3。在正常工作时转换开关S1将地线接入电路中，以经光电倍增管输出电流，同时滤除噪声干扰，再经过A/D转换电路对数据进行模数转换，以便准确检测出荧光信号；在检测过程中，若检流计检测出负数(即为暗电流)时控制器控制转换开关S1切换电路，以使供电电压V1接入电路中，三极管Q3导通，继而使三极管Q2导通，从而截断荧光信号的传输，以消除暗电流，然后控制器再控制转换开关S1切换电路，令本实用新型专利技术继续正常工作。新型继续正常工作。新型继续正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种弱荧光信号检测电路


[0001]本技术涉及检测电路，更具体地说涉及一种弱荧光信号检测电路。

技术介绍

[0002]荧光检测技术是应用于生物学、分析化学、地理勘探及环境监测等领域的一种常用信号检测技术。该技术利用某些物质或所诱发出的可反映出该物质特性的荧光，对荧光进行定性或定量检测和分析，从而确定被测物的情况。
[0003]由于检测物质所诱发的荧光极其微弱，故目前在荧光信号检测电路中主要采用光电倍增管或PIN光电二极管获取荧光信号，PIN光电二级管的输出电流很小，如由PIN光电二极管获取荧光信号，其转换得到的对应电流信号在fA～pA级，因此PIN光电二极管难以检侧微荧光信号；光电倍增管虽然具有很高的检测灵敏度，但经光电倍增管光电转换后的输出电流为微安级，属于微弱电信号，在采集过程中容易受到电路噪声干扰而发生反转，且强光状态下容易瞬时产生较大的暗电流，而现有市面上大部分弱荧光检测电路都是在信号放大后之后再消除暗电流的影响，这容易使暗电流经信号放大之后而过冲，从而影响相应电路元器件的使用寿命，更甚者烧坏相应电路元器件。
[0004]有鉴于此，本申请在此基础上进行深入研究，遂有本案的产生。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种弱荧光信号检测电路，其在信号放大滤波电路之前消除暗电流的影响，提高电路元器件的使用寿命，并且有效降低噪声干扰。
[0006]为达到上述目的，本技术的解决方案是：
[0007]一种弱荧光信号检测电路，包括依次连接的光电倍增管、模拟接地开关电路、信号放大滤波电路、A/D转换电路和控制器；所述模拟接地开关电路包括检流计、转换开关S1、若干个电阻及三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3；
[0008]所述光电倍增管的两端分别对应连接电阻R1的两端，所述检流计的两端也分别对应连接所述电阻R1的两端，且所述检流计的采样端连接到所述控制器的信号输入端；所述转换开关S1的公共端连接所述三极管Q3的集电极，所述转换开关S1的第一触点连接供电电压V1的正极，所述转换开关S1的第二触点分别连接所述供电电压V1的负极和电阻R1的第二端，且所述转换开关S1的转换端连接所述控制器的控制端；所述电阻R1的第一端分别连接电阻R3的第一端和所述三极管Q1的漏极，所述电阻R3的第二端分别连接所述三极管Q1的栅极和二极管D1的阳极，所述三极管Q1的源极连接所述信号放大滤波电路的信号输入端；所述二极管D1的阴极连接二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极分别连接电阻R2的第一端和所述三极管Q2的集电极，所述电阻R2的第二端连接额定电压VDC1，所述三极管Q2的基极分别连接电阻R4的第一端和所述三极管Q3的发射极，且所述三极管Q2的发射极分别连接所述电阻R4的第二端和额定电压VDC2；所述三极管Q3的基极和所述电阻R1的第二端均接地。
[0009]所述光电倍增管的电压输出端U0连接所述电阻R1的第一端，所述光电倍增管的另
一端连接所述电阻R1的第二端。
[0010]所述三极管Q1为N沟道的MOS管，所述三极管Q2为NPN型三极管，所述三极管Q3为PNP型三极管。
[0011]所述额定电压VDC1的电压为15V，所述额定电压VDC2的电压为
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15V。
[0012]所述信号放大滤波电路包括信号放大电路和滤波电路，所述三极管Q1的源极连接所述信号放大电路的信号输入端，所述信号放大电路的信号输出端连接所述滤波电路的信号输入端，所述滤波电路的信号输出端连接所述A/D转换电路的输入端。
[0013]所述滤波电路为切比雪夫滤波型的有源滤波电路。
[0014]所述A/D转换电路设于所述控制器中。
[0015]采用上述结构后，本技术具有如下优点：本技术采用光电倍增管对弱荧光信号进行光电转换，在正常工作时转换开关S1将地线接入电路中，以经光电倍增管输出电流，同时滤除噪声干扰，再经过A/D转换电路将模拟量转换成数字量，以便准确检测出荧光信号；在检测过程中，若检流计检测出负数(即为暗电流)时控制器控制转换开关S1切换电路，以使供电电压V1接入电路中，三极管Q3导通，继而使三极管Q2导通，从而截断荧光信号的传输，以消除暗电流，然后控制器再控制转换开关S1切换电路，以使本技术正常工作；与现有技术相比，本技术确保在信号放大滤波电路中无暗电流经过，即消除暗电流的影响，避免电路元器件过冲而烧坏，提高电路元器件的使用寿命，同时有效降低噪声干扰。
附图说明
[0016]图1为本技术弱荧光信号检测电路的电路框图；
[0017]图2为本技术弱荧光信号检测电路中光电倍增管的电路示意图；
[0018]图3为本技术弱荧光信号检测电路的整体电路示意图。
具体实施方式
[0019]为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。
[0020]一种弱荧光信号检测电路，适用于对弱荧光信号进行检测，该弱荧光信号的动态光电流检测范围为fA～pA级，本实施例中以检测血液激发的弱荧光信号为例进行说明。
[0021]如图1
‑
3所示，包括依次连接的光电倍增管、模拟接地开关电路、信号放大滤波电路、A/D转换电路和控制器；控制器可用于对模拟接地开关电路的电路进行切换。
[0022]如图2所示，上述的光电倍增管为现有常规的光电倍增管，该光电倍增管用于对弱荧光信号进行光电转换，以将若荧光信号转换成微弱的光电流。
[0023]如图3所示，上述的模拟接地开关电路包括检流计、转换开关S1、三个三极管、若干个电阻以及二极管D1和二极管D2，各电阻分别对应为电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，各三极管分别对应为三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3。
[0024]具体电路结构为：检流计的正极连接光电倍增管的电压输出端U0，光电倍增管的电压输出端U0连接电阻R1的第一端，光电倍增管的另一端、电阻R1的第二端和检流计的负极均接地，并且检流计的采样端连接控制器的信号输入端，以方便检流计的采样端将电流
信号采样到控制器中；其中，检流计用于检测弱荧光信号的输入电流。转换开关S1的公共端连接三极管Q3的集电极，转换开关S1的第一触点连接供电电压V1的正极，转换开关S1的第二触点连接供电电压V1的负极和电阻R1的第二端，其中转换开关S1的转换端连接控制器的控制端，以便通过控制器控制转换开关S1的切换；电阻R1的第一端还分别连接电阻R3的第一端和三极管Q1的漏极，电阻R3的第二端分别连接三极管Q的栅极和二极管D1的阳极，二极管D1的阴极和二极管D2的阳极连接，以使二极管D1和D2串联，防止三极管Q1饱和失真，其中二极管D1和二极管D2均为常规的开关二极管；二极管D2的阴极分别连接电阻R2的第一端和三极管Q2的集电极，电阻R2的第二端连接额定电压VDC1；三极管Q2的基极分别连接电阻R4的第一端和三极管Q3的发射极，电阻R4的第二端和三极管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弱荧光信号检测电路，包括依次连接的光电倍增管、模拟接地开关电路、信号放大滤波电路、A/D转换电路和控制器；其特征在于：所述模拟接地开关电路包括检流计、转换开关S1、若干个电阻及三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3；所述光电倍增管的两端分别对应连接电阻R1的两端，所述检流计的两端也分别对应连接所述电阻R1的两端，且所述检流计的采样端连接到所述控制器的信号输入端；所述转换开关S1的公共端连接所述三极管Q3的集电极，所述转换开关S1的第一触点连接供电电压V1的正极，所述转换开关S1的第二触点分别连接所述供电电压V1的负极和电阻R1的第二端，且所述转换开关S1的转换端连接所述控制器的控制端；所述电阻R1的第一端分别连接电阻R3的第一端和所述三极管Q1的漏极，所述电阻R3的第二端分别连接所述三极管Q1的栅极和二极管D1的阳极，所述三极管Q1的源极连接所述信号放大滤波电路的信号输入端；所述二极管D1的阴极连接二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极分别连接电阻R2的第一端和所述三极管Q2的集电极，所述电阻R2的第二端连接额定电压VDC1，所述三极管Q2的基极分别连接电阻R4的第一端和所述三极管Q3的发射极，且所述三极管Q2的发射极分别连接所述电阻R4的第二端和额定电...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟诚尧，潘玉灼，杨惠山，林卓彦，赖子根，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：新型
国别省市：