电子技术向原子级发展,以及系统、细胞和分子生物学的快速发展推动了这一进程。在未来十年,恢复视力或逆转脊髓损伤或疾病的影响可能成为可能;芯片实验室可以实现无需诊所的医疗诊断或即时生物制剂检测。生物电子学是生物学和电子学融合产生的学科,它有可能对许多对国家经济和福祉至关重要的领域产生重大影响,包括医疗保健和医学、国土安全、法医学以及保护环境和粮食供应。电子学的进步不仅会影响生物学和医学,而且反过来,随着现有技术的物理极限越来越近,了解生物学可能会为纳米电子技术的有效组装过程、设备和架构提供强有力的见解。本报告提出了这样一个论点:由于纳米电子学中每单位成本的功能持续呈指数级增长(又称摩尔定律 a ),生物电子学的进步可以提供新的和改进的方法和工具,同时降低其成本。这些进步使得 1970 年至 2008 年间每个晶体管的成本下降了 100 万倍(相比之下,在同一时期,一辆新车的平均成本从 3,900 美元上涨到 26,000 美元),并实现了生产力的空前提高。
单元 1:组件 14 小时 组件简介 – 无源组件和有源组件 – 电阻器、标准化、颜色编码技术、电阻器类型 – 电容器、电容器类型 – 电感器、电感器类型、特性和规格、变压器、变压器类型。 二极管 - 原子理论 – 硅和锗的结构 – 导体、半导体、绝缘体的能带图 – 本征和非本征半导体 – PN 结二极管 – 正向和反向偏置 PN 结的特性。 单元 2:特殊二极管及其应用 8 小时 特殊二极管 – 齐纳二极管 – 发光二极管 (LED) – 光敏二极管 (LDR)。 整流器 – 半波和全波(桥式和中心抽头)整流器 – 纹波系数 – 整流器的效率和滤波电路。第 3 单元:晶体管和偏置方法 17 小时 双极结型晶体管 – 晶体管结构 – PNP 和 NPN 晶体管 – 工作模式 – 共基极配置 (CB)、共发射极配置 (CE)、共集电极配置 (CC) – 晶体管参数 – α 和 β 之间的关系 – 偏置方法 – 固定偏置 – 集电极-基极偏置 – 发射极偏置场效应晶体管 – FET 的分类 – BJT 和 JFET 的比较研究 – FET 的优点和缺点 – JFET 的结构 – JFET 特性 – MOSFET(增强和耗尽)
模块 — I(12 小时) MOS 场效应晶体管:FET 和 MOSFET 的原理和操作;P 沟道和 N 沟道 MOSFET;互补 MOS;E- MOSFET 和 DMOSFET 的 VI 特性;MOSFET 作为放大器和开关。BJT 的偏置:负载线(交流和直流);工作点;固定偏置和自偏置、带电压反馈的直流偏置;偏置稳定;示例。FET 和 MOSFET 的偏置:固定偏置配置和自偏置配置、分压器偏置和设计模块 — II(12 小时)BJT 的小信号分析:小信号等效电路模型;CE、CC、CB 放大器的小信号分析。Rs 和 RL 对 CE 放大器操作的影响、射极跟随器;级联放大器、达林顿连接和电流镜电路。 FET 的小信号分析:小信号等效电路模型、CS、CD、CG 放大器的小信号分析。CS 放大器上的 RsiG 和 RL 的匹配;源极跟随器和级联系统。模块 —III(8 小时)FET 和 BJT 的高频响应:BM 和 FET 的高频等效模型和频率响应;CS 放大器的频率响应、CE 放大器的频率响应。模块 —IV(6 小时)反馈放大器和振荡器:负反馈和正反馈的概念;四种基本反馈拓扑、实用反馈电路、正弦振荡器原理、WeinBridge、相移和晶体振荡器电路、功率放大器(A、B、AB、C 类)。模块 — V(7 小时)运算放大器:理想运算放大器、差分放大器、运算放大器参数、非反相配置、开环和闭环增益、微分器和积分器、仪表放大器。书籍:
在这项工作中,具有纳米特征的纳米结构导电膜是通过激光组装而直接产生的,并将其整合到完整的硝基纤维素传感器中。纤维素底物允许托管活细胞,而纳米结构膜的纳米酶活性可确保sames释放的无酶实时检测过氧化氢(H 2 O 2)。详细说明,使用CO 2 -Raser绘图仪通过同时还原和模式的氧化石墨烯和铂阳离子来生产高度去角质的氧化石墨烯3D膜3D膜,该薄膜用裸铂纳米烟饰面。将纳米结构膜集成到硝酸纤维素底物中,并使用负担得起的半自动打印方法制造完整的传感器。直接H 2 O 2测定的线性范围为0.5 - 80μm(r 2 = 0.9943),检测到0.2μM。实时细胞测量值是通过将传感器放置在培养基中,确保其在传感器表面上的粘附;两种细胞系分别用作非肿瘤(VERO细胞)和肿瘤(SKBR3细胞)模型。对用佛波酯刺激细胞释放的H 2 O 2的实时检测;硝酸纤维素传感器返回了有关H 2 O 2的现场和实时定量信息,以证明有用的灵敏度和选择性,从而区分了肿瘤细胞。提出的策略允许使用简单的台式仪器进行低成本的串行串行序列半自动生产,从而铺平了对癌细胞细胞病理学状态的简单且负担得起的监测的道路。
摘要:自1974年以来,已经可以使用针对麻疹的安全疫苗。世界卫生组织确立了麻疹消除,作为2020年的目标,但不幸的是,这一目标尚未实现,疫情仍在发生。群疫苗,即群体免疫高于95%,才能阻止麻疹病毒的传播。沟通在获得高覆盖水平的免疫策略中起着至关重要的作用,因为它有助于抵抗障碍疫苗接种。由于错误信息,虚假新闻和有效沟通的障碍,延迟和拒绝麻疹疫苗接种已广泛存在。这种现象被定义为“疫苗犹豫”,被认为是全球健康的十大风险之一。所谓的麻疹疫苗接种与自闭症之间的关联导致疫苗接种率急剧下降。在这种当前情况下,整合到公共卫生政策中的大众传播是影响人们对疫苗接种的积极态度的基础。基于社交媒体和其他互联网平台的数字沟通策略可能代表有用的工具,可以促进免疫和劝阻卫生保健专业人员提供的持怀疑态度和补充信息,这些信息被认为是家庭疫苗风险/福利的最可靠来源。在有效的免疫传播领域应进行进一步的研究活动。关键字:麻疹,儿童,疫苗接种,健康可能有助于支持麻疹消除策略的数字通信策略包括在线监视信息需求,将数字通信整合到免疫计划中,涉及一个多学科的集团在交流中,开发了使用多个通信渠道来平衡事实与正面消息传递的内容。
课程召集人:Aron Michael 博士,316 EE 房间,a.michael@unsw.edu.au 导师:Aron Michael 博士,316 EE 房间,a.michael@unsw.edu.au 实验室联系方式:待定 咨询:我们鼓励您在课堂和咨询时间就课程材料提问。咨询时间为周三下午 2-3 点和周五下午 5-6 点。其他咨询时间可以与讲师安排,但必须通过电子邮件提前预约。欢迎您给导师或实验室演示者发送电子邮件,他们可以回答您关于本课程的问题,也可以为您提供咨询时间。所有电子邮件查询都应从您的学生电子邮件地址发送,主题行中注明 ELEC2133,否则将无法得到答复。 在本课程中,Moodle 和 MS Teams 将用作在线学习和教学平台。Moodle 上的课程页面可通过 https://moodle.telt.unsw.edu.au/login/index.php 访问。 MS Teams 的讲座、辅导和实验室课程为 CLS-ELEC2133_T2_2021_Lecture、CLS-ELEC2133_T2_2021_Tutorial 和 CLS-ELEC2133_T2_2021_Lab。我们还鼓励学生在 MS Teams 上发布他们的问题,以便与同学和课程的学术人员讨论。随时了解情况:可能会在课堂上、通过电子邮件(发送至您的学生电子邮件地址)和/或通过在线学习和教学平台发布公告——在本课程中,我们将使用 Moodle 和 MS Teams。您将被视为已收到此信息,因此您应该仔细记下所有公告。
用于汗水分析的可穿戴设备的开发在过去的两次中已经显着增长,这是锻炼过程中对运动员健康的主要重点。这些方法的主要挑战之一是在1小时以内对汗水进行持续监测。这是设计通过设计一个分析平台来解决的主要挑战,该平台结合了电位测量传感器的高性能和由塑料织物制成的流体结构,并将其与多路复用的可穿戴设备相结合。该平台包括对硅上生产的离子敏感晶体管(ISFET),量身定制的固态参考电极以及集成到类似斑块的聚合物底物中的温度传感器,以及在连续流向传感器区域的连续毛细管下轻松收集和驱动样品的组件。用于测量pH,钠和钾离子的ISFET传感器在人工汗液溶液中充分表征,提供可重复且稳定的反应。然后,通过将85分钟连续运动期间记录的ISFET响应与使用商业离子选择性电极(ISES)测量的浓度值进行比较,在某些时间收集的样品中,评估了对汗水中的生物标记物与可穿戴平台的实时和连续监测。开发的感应平台构成了对生物标志物的持续监测,并促进了对目标生物标志物浓度水平的各种实际工作条件(例如循环功率和皮肤温度)的影响的研究。
a. 具体教学成果 成功完成本课程后,学生将: 1.解决涉及理想运算放大器概念的问题并分析包含理想运算放大器的电路 2.解决涉及有限开环增益对电路性能的影响的问题 3.解决涉及理想二极管概念和结型二极管终端特性的问题。 4.分析和合成由电阻器、独立电流和电压源以及理想二极管组成的分段线性电路 5.执行二极管电路的分析。推导并理解小信号二极管模型及其应用 6.应用反向击穿区和齐纳二极管中的操作 7.分析和设计整流器、峰值检测器等。 8.讨论增强型 MOSFET 的结构和物理操作 9.分析直流 MOSFET 电路。偏置 MOSFET 以进行分立电路和 IC 设计 10. 推导并理解小信号模型及其参数 11. 根据 BJT 的操作解决问题 12. 绘制 BJT 的相关电压-电流特性 13. 执行晶体管电路的直流分析 14. 推导并理解混合模型及其参数 15. 偏置 BJT 以进行分立电路和 IC 设计 16. 能够应用概率和统计知识来解决电气工程问题。b. 明确指出标准 3 中列出的哪些学生成果或任何其他成果由课程解决。在本课程中,学生必须展示 (a) 应用数学、科学和工程知识的能力 (X) (b) 设计和进行实验(模拟)以及分析、解释数据的能力 (N/A)
了解电流通过单个原子和分子的流动是制造最小电子元件的关键。这些元件随后可用于制造微型生物传感器,可从体内实时监测您的健康状况,或制造超高速量子计算机,可模拟地球气候和金融市场等复杂系统。为了让您了解这些分子成分的规模,请在下次喝水时想一想:玻璃杯中的水分子数量是地球上所有海滩和沙漠中沙粒总数的 1000 万倍。我们通常将所有这些水分子的集体特性视为温度和压力等。然而,在分子和原子尺度上,我们所经历的经典物理学就崩溃了,量子物理学的奇异世界占据了主导地位。就连量子物理学的主要创始人之一阿尔伯特·爱因斯坦也将其描述为“令人毛骨悚然”!