無線體域網(wǎng)技術(shù)是一種以人體為中心的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能讓人們更加輕松直觀地了解自身的健康狀況,也能讓醫(yī)生長期實(shí)時(shí)監(jiān)測患者的病情變化,對一些疾病做出更加準(zhǔn)確及時(shí)的診斷和治療。作為支撐無線體域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),生物信號前端芯片用于采集各種微弱的生物信號,其性能將直接限制無線體域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。然而,生物信號前端芯片的發(fā)展迄今仍然面臨著諸多難題和挑戰(zhàn):如復(fù)雜人體環(huán)境下對芯片噪聲、輸入阻抗的要求;人體運(yùn)動偽影對采集系統(tǒng)的巨大干擾;長時(shí)間、多通道記錄對前端芯片中運(yùn)放和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的功耗、面積等方面的苛刻要求;片上信號處理對系統(tǒng)集成和微型化的挑戰(zhàn)等。論文針對前端芯片中亟待解決的一些瓶頸問題開展相關(guān)設(shè)計(jì)方法和關(guān)鍵技術(shù)研究,主要包括以下幾個(gè)方面:1.低功耗、低噪聲前端儀表放大器IA的設(shè)計(jì)方法和關(guān)鍵技術(shù)研究。針對放大器的噪聲、電極失調(diào)等性能需求,論文采用電流反饋型IA結(jié)構(gòu),并結(jié)合以下技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化:(1)引入斬波調(diào)制技術(shù)以降低閃爍噪聲對性能的影響;(2)采用數(shù)字輔助型電極直流失調(diào)抑制環(huán)路,能抑制±50mV電極失調(diào)電壓,并降低傳統(tǒng)模擬環(huán)路的噪聲貢獻(xiàn);(3)設(shè)計(jì)可調(diào)增益/帶寬放大器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)增益和帶寬可調(diào)。電路采用...

【文章頁數(shù)】：154 頁

【部分圖文】：

圖1.1無線體域網(wǎng)的基本構(gòu)架和工作方式

無線體域網(wǎng)將人體的各種生理信息以一種更加直觀、舒適、高效的方式呈現(xiàn)在人??和專業(yè)醫(yī)療工作者面前，通過實(shí)時(shí)檢測人體的各種生理信號，該技術(shù)能在很多領(lǐng)??起到關(guān)鍵的作用：１）慢性疾病的治療。像癲癇、帕金森等的慢性疾病，該技術(shù)可??通過植入體內(nèi)的微電極或者頭皮表面的電極和傳感器芯片實(shí)時(shí)監(jiān)....

圖1.2典型傳感器前端電路結(jié)構(gòu)圖

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文１．緒論??為獲得準(zhǔn)確的生理信號并確保滿足上述對系統(tǒng)整體性能的要求，高性能傳感前端電??路設(shè)計(jì)是傳感器芯片中的關(guān)鍵。圖１．２給出一個(gè)典型的腦電信號前端接口電路結(jié)構(gòu)，主要??包括前端儀表放大器（丨ｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ?Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，?ＩＡ）、可調(diào)增....

圖２．丨細(xì)胞膜的一般結(jié)構(gòu)，由脂雙層和蛋白質(zhì)通道姐成??

溶解在組織液或者細(xì)胞液中的離子運(yùn)動引起的，其本質(zhì)是細(xì)胞膜（Ｃｅｌｌ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ）兩側(cè)的??離子濃度的變化以及離子的選擇性跨膜運(yùn)輸。這些離子濃度的變化和跨膜運(yùn)輸主要由細(xì)??胞膜的脂雙層（Ｌｉｐｉｄ?ｂｉ－ｌａｙｅｒ）和特定的蛋白質(zhì)通道控制，如圖２．１所示。對于具有興奮性??的....

圖２．３?（ａ）細(xì)胞膜動作電位產(chǎn)生步驟（ｂ）動作電位波形??１２??

該過程稱為膜的復(fù)極化（Ｒｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）。但由于鉀離子通道未完全恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)，因??此仍有少量評離子外流，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜的后超極化（Ａｆｔｅｒｈｙｐｅｒｐｏｌａｒｉｚａｄｏｎ），使得膜電??位比靜息電位更低。動作電位的大致波形如圖２．３ｂ所示。??１）?Ｒｅｓｔｉｎ....

本文編號：3893662