1. 研究目的与意义
19世纪，医学内科用常规电位器量测生物受刺激时会如何，发现在人体细胞的单膜上产生了0.1v的电压。因此人们不在否认生物点的存在，同时也知道了在任何生物中都有生物电的存在.直到20世纪50年代后，人们才真正的了解其中的奥秘，单个细胞的膜内外都会因为细胞液浓度不一致，而产生一定电势差，则就是膜电位。当细胞进行正常的生理活动时，细胞膜就会打开与外界的细胞液进行必须的能量交换。膜内外浓度不同且极性不同的离子就会随着生理活动正常移动，这样就形成一定的动作电位。虽然每个都很小，但是把这样的小电池串联起来的效果就大的惊人了。这就是有些生物有什么有高电压的原因。通过对生物电的分析，在医学领域里已经广为使用，拯救许多人的生命，通过将患者的生物电图与正常人的做一对比，可以对这种异常情况来推测病情严重情况。
在医疗检测领域内，分析患者体内微弱生物电图的特性是目前诊断病情里比较常见手段。因为人体生理活动中产生的生物微电流一般为0.1na-1ua左右。我们需要检测的就是0.1na-1ua的电流。这些信号十分微弱，很容易就淹没在外界噪声信号和电路本身产生的噪声中。这就需要采用高性能的仪器进行采样测量放大，才能提供更丰富的生理信息，这就需要用到微弱信号检测技术了。
微弱信号检测是用来提高测量精度的技术，其任务是研究微弱信号的检测理论，探索新方法，研制新设备，解决各学科中的应用问题。所谓“微弱信号”可以从两方面理解：其一有用信号的幅度相对于噪声显得微弱；其二信号的幅度绝对值极小。微弱信号检测就是利用近代电子学和信号处理方法从噪声中提取有用信号的一门新兴技术科学，其注重的是如何抑制噪声并提高信噪比。因此可以说，微弱信号检测是一门专门抑制噪声的技术。微电流检测属于微弱信号检测的一个分支，当然也是一门针对噪声的技术，它注重的不是传感器的物理模型和传感原理、相应的信号转换电路和仪表实现方法，而是如何抑制噪声和提高信噪比。
2. 研究内容和预期目标
预期目标：
1、研究fpga硬件开发环境和软件开发环境，学习基于fpga的设计流程和verilog hdl语言；
2、设计电流—-电压转换电路；
3. 研究的方法与步骤
研究方法及步骤：
1、使用集成运算放大器、耦合电容、二极管搭建高精度微弱信号放大整流电路，并用放大器和电阻搭建同相输入i/v转换电路；
2、采用二阶低通滤波器和电容电阻的组合加强滤波器滤除噪声的能力；
4. 参考文献
[1]胡红钱,高奇峰,沈姗姗。新型微弱电流检测前置放大电路设计。第36卷第8期核电子学与探测技术vol.36no.8
[2]王晶，李斌康，阮林波，等。微弱电流高精度自动测量系统[j]。强激光与粒子束， 2012，24(8):1975－1977。
[3]倪宁，肖雪夫，葛良全，等。微弱电流的i－v变换测量方法研究[j]核电子学与探测技术，2013，33(6):665－669.
5. 计划与进度安排
第1-3周 查阅相关文献资料，研究微弱电流检测的基本原理、控制方式及相关技术的发展状况，分析总结并撰写开题报告。
第4-6周 设计并论证整体硬件电路，包括电流---电压转换电路设计初级放大电路、后级放大电路、噪声消除电路设计、增益量程自动判别及处理。
第7-8周 设计出宽范围小信号放大电路，画出电路原理图、调试修改。
