基于质量吸附效应的压电谐振传感式生物传感器是集电子、机械、计算机及分子生物学等多学科发展成果于一体的新型传感器技术,由于石英晶体谐振器理论和加工工艺成熟、谐振频率和化学性能稳定性好、来源广泛价格低廉,自从1959年Sauerbrey提出石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)至今,压电谐振传感器一直以石英晶体为压电材料。QCM具有原理简单、稳定性好、灵敏度高、测量系统简单、操作方便、成本低、可实时在线检测、数字化输出等特点,现已广泛研究用于危险品有机化合物检测、DNA检测、血液成分检测、毒素检测等领域。在实检测中,生物传感器往往需要在液相环境下工作。由于液体的粘弹性性质,当压电谐振器的电极与被测液体接触时,会导致谐振器的机械品质因素显著降低,如何维持传感器谐振系统的稳定震荡,以获得足够的信噪比实现准确测量,是压电谐振式生物传感器研究的重要课题。近年来,新型压电材料的发展迅速,这其中硅酸镓镧(langasite)因为拥有众多优于石英晶体的性能而受到大家关注,而且有研究表明在液相环境下,硅酸镓镧晶体的Q值是石英晶体近两倍,显然硅酸镓镧晶体微天平(Langasite Crystal Microbalance,LCM)将有更好的液相工作稳定性。这启发我们研发一种基于新型压电晶体材料的单片阵列式压电谐振式生物传感器,从而实现本文通过对经典QCM平台的研究,类比QCM的驱动电路,研制一套可以供石英和硅酸镓镧晶体谐振器件使用的谐振传感器,本设计的电路基于模拟锁相环的工作原理,能有效地补偿晶体的静态电容,消除相位误差,晶体可以锁定在串联谐振状态下,通过外接设备可以测得精确度较高的晶体谐振频率和动态电阻.内部振荡电路由芯片MC12148外接变容二极管实现,可接入很宽的频率范围内的晶体进行使用。最后文章对LCM在液相中的使用情况做了一些探究,认为将该材料用于压电晶体微天平制备具有很好应用前景。