一种低功耗心电信号采集模拟前端电路

发布时间：2024-03-24 09:04

　　设计了一种采用通道复用技术的低功耗心电信号采集电路。该电路由多通路数据选择电路、前置放大器、缓冲器和G_m-C低通滤波器组成。多通路数据选择电路中的开关采用栅压自举型开关结构,提高了线性度。该采集电路基于0.18μm CMOS工艺进行设计与仿真。仿真结果表明,静态电流仅为5μA,增益为46 dB,带宽为39 mHz～19 kHz,开关的切换频率为10 kHz。该采集电路能实现多导联心电信号的采集。

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【部分图文】：

图1传统三导联ECG信号采集电路

传统三导联ECG信号采集电路包括三路ECG输入、三路信号放大器和ADC,结构如图1所示。因为有多个放大器和ADC,芯片的面积和功耗均较大。本文设计的低功耗ECG信号采集电路如图2所示,由多通路数据选择电路、缓冲器(BUFF)、前置放大器(PA)和低通滤波器(LPF)组成。通过增加....

图2本文的低功耗ECG信号采集电路

本文设计的低功耗ECG信号采集电路如图2所示,由多通路数据选择电路、缓冲器(BUFF)、前置放大器(PA)和低通滤波器(LPF)组成。通过增加多通路数据选择电路,实现了不同导联信号之间的切换,从而减少了放大器和ADC的数量。传统三导联ECG信号采集电路中,心电输入信号经过放大器放....

图4栅压自举开关

为了改善MOS管的线性度,可稳定MOS管的栅极压降和源极压降。栅压自举开关如图4所示。图4中,当CLK为低电平时,M1、M3、M4和M7管导通,SW、M2、M5、M6和M8管截止,电容C1的两端分别接VDD和地,C1被充电至VDD。当CLK为高电平时,M1、M3和M4管截止,SW....

图5电容耦合前置放大器

前置放大器采用电容耦合结构,如图5所示。图5中,CIN为输入电容,CFB为反馈电容,R为反馈电阻。采集到的ECG信号具有高输入阻抗、高共模输入的特点,因此前置放大器需要具有较大的输入阻抗,以获得较高的共模抑制比(CMRR)。本文采用的电容耦合放大器能在低频下提供较大的阻抗,可减少....

本文编号：3937225