設(shè)計了一種采用通道復(fù)用技術(shù)的低功耗心電信號采集電路。該電路由多通路數(shù)據(jù)選擇電路、前置放大器、緩沖器和G_m-C低通濾波器組成。多通路數(shù)據(jù)選擇電路中的開關(guān)采用柵壓自舉型開關(guān)結(jié)構(gòu),提高了線性度。該采集電路基于0.18μm CMOS工藝進(jìn)行設(shè)計與仿真。仿真結(jié)果表明,靜態(tài)電流僅為5μA,增益為46 dB,帶寬為39 mHz～19 kHz,開關(guān)的切換頻率為10 kHz。該采集電路能實現(xiàn)多導(dǎo)聯(lián)心電信號的采集。

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圖1傳統(tǒng)三導(dǎo)聯(lián)ECG信號采集電路

傳統(tǒng)三導(dǎo)聯(lián)ECG信號采集電路包括三路ECG輸入、三路信號放大器和ADC,結(jié)構(gòu)如圖1所示。因為有多個放大器和ADC,芯片的面積和功耗均較大。本文設(shè)計的低功耗ECG信號采集電路如圖2所示,由多通路數(shù)據(jù)選擇電路、緩沖器(BUFF)、前置放大器(PA)和低通濾波器(LPF)組成。通過增加....

圖2本文的低功耗ECG信號采集電路

本文設(shè)計的低功耗ECG信號采集電路如圖2所示,由多通路數(shù)據(jù)選擇電路、緩沖器(BUFF)、前置放大器(PA)和低通濾波器(LPF)組成。通過增加多通路數(shù)據(jù)選擇電路,實現(xiàn)了不同導(dǎo)聯(lián)信號之間的切換,從而減少了放大器和ADC的數(shù)量。傳統(tǒng)三導(dǎo)聯(lián)ECG信號采集電路中,心電輸入信號經(jīng)過放大器放....

圖4柵壓自舉開關(guān)

為了改善MOS管的線性度,可穩(wěn)定MOS管的柵極壓降和源極壓降。柵壓自舉開關(guān)如圖4所示。圖4中,當(dāng)CLK為低電平時,M1、M3、M4和M7管導(dǎo)通,SW、M2、M5、M6和M8管截止,電容C1的兩端分別接VDD和地,C1被充電至VDD。當(dāng)CLK為高電平時,M1、M3和M4管截止,SW....

圖5電容耦合前置放大器

前置放大器采用電容耦合結(jié)構(gòu),如圖5所示。圖5中,CIN為輸入電容,CFB為反饋電容,R為反饋電阻。采集到的ECG信號具有高輸入阻抗、高共模輸入的特點,因此前置放大器需要具有較大的輸入阻抗,以獲得較高的共模抑制比(CMRR)。本文采用的電容耦合放大器能在低頻下提供較大的阻抗,可減少....

本文編號：3937225