隨著無線傳感網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,醫(yī)療保健系統(tǒng)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇,可穿戴、可植入設(shè)備在生理醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成為熱點(diǎn),使得用戶可以擺脫固定地點(diǎn)、時(shí)間的束縛,隨時(shí)隨地進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）因模擬組件較少、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,非常適合生理信號(hào)的采集,所以在醫(yī)療保健領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。但是,現(xiàn)有的SAR ADC的采樣頻率普遍較高,不適合于低頻率的生理電信號(hào),而且在比較過程中開關(guān)切換所產(chǎn)生的功耗通常很大,會(huì)影響整個(gè)芯片的適用范圍和使用壽命。針對(duì)上述問題,本文研究和設(shè)計(jì)了一種適用于生理電信號(hào)采集的12位、100 kS/s的全差分開關(guān)電容式SAR ADC,整個(gè)電路的關(guān)鍵模塊由采樣保持電路、差分電容陣列、比較器和逐次逼近控制電路構(gòu)成。論文的主要工作內(nèi)容如下。（1）分析了低采樣頻率和低功耗的生理信號(hào)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的采樣需求,決定采用SAR ADC作為生理電信號(hào)采樣的ADC類型,并根據(jù)指標(biāo)和需求提出了降低SAR ADC功耗的方法。（2）針對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）電容陣列在前三次比較開關(guān)切換過程中產(chǎn)生較高功耗的問題,提出了一種高位拆分低位補(bǔ)償?shù)牟罘諨AC電容陣列,利用高位拆分電容與次高位電... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

柵壓自舉開關(guān)仿真波形

圖 4-12 比較器翻轉(zhuǎn)特性的仿真為了更直觀地反映比較器的分辨率，仿真的方法是在比較器的正輸入端加入一個(gè)周期性的方波信號(hào) VIP，定義為 600.1 mV~599.9 mV，比較器的負(fù)輸入端加入一個(gè)幅值為600 mV 的直流信號(hào)，仿真結(jié)果如圖 4-13 所示�？梢钥闯�，當(dāng) VIP=600.1 mV，比較器輸出端 Q 翻轉(zhuǎn)輸出 1，當(dāng) VIP=599.9 mV 時(shí)，比較器輸出端翻轉(zhuǎn)輸出為 0，所以分辨率為 0.1mV，遠(yuǎn)小于 1LSB 對(duì)應(yīng)的最小分辨電壓，滿足設(shè)計(jì)要求。

圖 4-12 比較器翻轉(zhuǎn)特性的仿真為了更直觀地反映比較器的分辨率，仿真的方法是在比較器的正輸入端加入一個(gè)周期性的方波信號(hào) VIP，定義為 600.1 mV~599.9 mV，比較器的負(fù)輸入端加入一個(gè)幅值為600 mV 的直流信號(hào)，仿真結(jié)果如圖 4-13 所示�？梢钥闯�，當(dāng) VIP=600.1 mV，比較器輸出端 Q 翻轉(zhuǎn)輸出 1，當(dāng) VIP=599.9 mV 時(shí)，比較器輸出端翻轉(zhuǎn)輸出為 0，所以分辨率為 0.1mV，遠(yuǎn)小于 1LSB 對(duì)應(yīng)的最小分辨電壓，滿足設(shè)計(jì)要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療監(jiān)測(cè)研究綜述[J]. 管華,漆顥,吳勁蕓.  醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志. 2017(11)
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[6]基于健康大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的移動(dòng)醫(yī)療APP設(shè)計(jì)[J]. 余海燕,邱航,王利亞.  中國(guó)衛(wèi)生信息管理雜志. 2017(02)
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[9]醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)關(guān)鍵問題及對(duì)策研究[J]. 黃曉琴.  中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué). 2016(05)
[10]應(yīng)用于SAR ADC的高能效電容陣列DAC[J]. 胡云峰,李斌,吳朝暉.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(09)

博士論文
[1]用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 呂偉.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]用于植入式系統(tǒng)的逐次逼近型ADC及其面積與功耗優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉旸.浙江大學(xué) 2013
[2]多通道時(shí)鐘交織SAR ADC的研究與設(shè)計(jì)[D]. 顧純辰.復(fù)旦大學(xué) 2013
[3]可編程采樣率的超低功耗逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D]. 黃曉陽.蘇州大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3470005