基于Coarse-Fine Loop的IA的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活方式的改變，個(gè)人的身體健康狀況受到了越來(lái)越多的關(guān)注。由于生物電信號(hào)的采集能夠檢測(cè)和預(yù)測(cè)一個(gè)人的身體狀況，所以人體的生物電信號(hào)受到越來(lái)越多人的重視，成為了近些年的研究熱點(diǎn)。在傳統(tǒng)意義上，生物電信號(hào)的采集系統(tǒng)是大體積、需要市電供電的設(shè)備，這不僅限制了患者的自由、使患者產(chǎn)生不適，更不能達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。電路設(shè)計(jì)者們做出了很多努力來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)并尋求電路的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)可穿戴式的醫(yī)學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)。生物

2、醫(yī)療電子系統(tǒng)中模擬前端電路的性能影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能，在設(shè)計(jì)過(guò)程中模擬前端的功耗、面積、共模抑制比、建立時(shí)間等都需要多加留意。對(duì)于可穿戴的設(shè)備，電極失調(diào)電壓對(duì)系統(tǒng)的影響變得尤為重要：電極失調(diào)電壓變化時(shí)，系統(tǒng)需要重新建立以消除電極失調(diào)電壓的影響；目前的許多設(shè)計(jì)在重新建立時(shí)需要消耗很長(zhǎng)的時(shí)間（幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)），不滿足可穿戴設(shè)備對(duì)建立時(shí)間的要求。
　　本論文基于對(duì)目前生物醫(yī)療電子系統(tǒng)處理電極失調(diào)電壓時(shí)建立時(shí)間的研究，提出了一種基于Co

3、arse-Fine Loop的儀器放大器（Instrumentation Amplifier,IA）結(jié)構(gòu)。在完成對(duì)基于Coarse-Fine Loop的儀器放大器的行為建模和設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，本文采用0.18μm CMOS工藝設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該儀器放大器，其供電電壓為1.8V。該儀器放大器處理電極失調(diào)電壓的能力為±75mV，建立時(shí)間縮短到小于4.5s。并且取得了大于132dB的共模抑制比，62.2nV∣(√￣Hz)的噪聲功率譜密度，在0