低電壓生物信號傳感器專用集成電路設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2018-02-09 07:52
本文關(guān)鍵詞: 生物信號 生物傳感器 前置放大器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 斬波穩(wěn)定技術(shù) 自動(dòng)校準(zhǔn) 出處:《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:生物信號可以反映人類身體內(nèi)部信息,通過對生物信號的檢測分析可以幫助醫(yī)生診斷病人的健康狀況。腦電信號具有良好的時(shí)間和空間分辨率,適于長時(shí)間監(jiān)控及連續(xù)信息采集,而傳統(tǒng)的醫(yī)療大型設(shè)備無法長時(shí)間監(jiān)控。所以小型化、便攜式生物傳感器的研究和應(yīng)用逐漸成為熱點(diǎn)。本文利用集成電路技術(shù)設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于腦電信號檢測的生物傳感器。主要設(shè)計(jì)模塊有低功耗前置放大器和12bit SAR ADC。前置放大器采用斬波穩(wěn)定技術(shù)降低了 1/f噪聲的影響,對于腦電信號振幅的不同主放大器部分采用可編程增益放大器。為了降低芯片面積和開關(guān)切換引起的功耗損失,SARADC的DAC部分采用分段式電荷再分配結(jié)構(gòu),同時(shí)加入自動(dòng)校準(zhǔn)電路用以消除寄生電容和電容誤差造成的精度損失。所設(shè)計(jì)電路采用CMOS0.13μm工藝,電源電壓為1.2V。前置放大器利用斬波穩(wěn)定技術(shù)有效的消除了 1/f噪聲,其增益為40dB~100dB,相位裕度54.7°,-3dB帶寬為542kHz,功耗為93.6μW。12 bit SARADC功耗為26μW,處理速度為15KS/s。加入校準(zhǔn)后,DAC的INL值從6LSB下降到了 0.25LSB以下。核心部分的芯片面積0.52x0.4mm2,整體電路的設(shè)計(jì)能夠滿足電池供電的便攜式設(shè)備應(yīng)用。
[Abstract]:This paper uses integrated circuit technology to reduce the loss of 1 / f noise . In order to reduce chip area and loss of power consumption caused by switch - switching , the main design module has low power consumption preamplifier and 12bit SAR ADC . In order to reduce the chip area and the loss of power consumption caused by switch switching , the design circuit uses the chopping stabilization technique to reduce the precision loss caused by parasitic capacitance and capacitance error .
【學(xué)位授予單位】:天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP212.3
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1497446
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