用于生物電信號采集的儀表放大器屬生物醫(yī)學信號檢測中的關鍵元件,在癲癇、腦血管疾病、心臟疾病等各類疾病的診斷以及人工耳蝸、人造視網(wǎng)膜和智能假肢等智能生物電子裝置的功能實現(xiàn)領域有廣泛用途�？紤]到生物電信號極低的幅值,此類放大器必須具有極好的低噪聲、低失調特性,論文重點就此開展研究。論文研究了儀表放大器的噪聲和失調來源,并對用于噪聲和失調消除的自動調零技術及斬波調制技術進行了重點分析。然后比較了用于生物醫(yī)學信號檢測的典型儀表放大器結構,重點探討了基于斬波技術的電容耦合儀表放大器,研究了運用于輸出紋波消除的反饋式環(huán)路的設計及實現(xiàn)方法。在此基礎上,論文設計了兩種斬波型電容耦合儀表放大器。其中一種為電流復用的斬波型電容耦合儀表放大器,在主放大器和紋波消除環(huán)路中采用了電流復用技術以減小總功耗,并在反饋式紋波消除環(huán)路中采用了 Ping-Pong自調零技術,使得儀表放大器輸出信號達到穩(wěn)定時間縮小近一半。另一種為增益帶寬可調儀表放大器,主要特點包括:(1)運用了斬波調制技術、電流復用技術,并使用工作在亞閾值區(qū)的MOS管,以保證其低噪聲、低功耗性能;(2)采用Ping-Pong自調零與隔直電容相結合的技術消...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 高性能生物電信號儀表放大器研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
    1.3 生物電信號儀表放大器性能要求及研究內容
    1.4 研究方案及章節(jié)安排
第2章 儀表放大器設計基本理論
    2.1 放大器噪聲概述
        2.1.1 電阻熱噪聲
        2.1.2 MOS管熱噪聲
        2.1.3 閃爍噪聲
        2.1.4 散粒噪聲
    2.2 放大器失調概述
    2.3 放大器失調和噪聲消除技術
        2.3.1 自動調零技術
        2.3.2 斬波技術
    本章小結
第3章 斬波型電容耦合儀表放大器及紋波消除
    3.1 三運放結構
    3.2 電流反饋結構
    3.3 電容耦合放大器
    3.4 基于斬波技術的電容耦合放大器
    3.5 斬波型電容耦合放大器的反饋式紋波消除環(huán)路的設計
        3.5.1 紋波來源
        3.5.2 反饋式紋波消除環(huán)路設計原理
        3.5.3 反饋式紋波消除環(huán)路電路級仿真
    本章小結
第4章 電流復用的斬波型電容耦合儀表放大器的設計
    4.1 設計指標
    4.2 斬波型電容耦合儀表放大器拓撲設計
    4.3 基于Ping-Pong結構的反饋型紋波消除環(huán)路的設計
    4.4 電流復用技術在主放大器和紋波消除環(huán)路中的運用
    4.5 改進的開關電容型共模反饋電路的輸出級電路
    4.6 電極直流失調抑制環(huán)路
    4.7 輸入阻抗提升環(huán)路
    4.8 電路仿真結果
    本章小結
第5章 增益帶寬可調的高性能儀表放大器的設計
    5.1 設計指標
    5.2 增益帶寬可調儀表放大器的系統(tǒng)結構
    5.3 Ping-Pong自調零結構與隔直電容相結合的輸出紋波抑制技術
    5.4 自適應電極直流失調電壓抑制技術
    5.5 電流復用的主放大器設計
    5.6 增益帶寬可變的實現(xiàn)
    5.7 系統(tǒng)版圖與仿真
    本章小結
第6章 總結和展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
    作者簡介
    發(fā)表的主要論文
    發(fā)明專利



本文編號：3771873