一种用于ECG信号获取的低噪声斩波放大器 |
Low-noise chopper amplifier for ECG signal acquisition |
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DOI: |
中文关键词: ECG信号;斩波技术;占空比电阻;前馈技术 |
英文关键词:ECG signal;chopper-stabilized technique;duty-cycled resistor;feed-forward technique |
基金项目: |
作者 | 单位 | 马 乾 | 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院,江苏 南京 210023;南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023 | 张 瑛 | 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院,江苏 南京 210023;南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023 | 黄常华 | 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院,江苏 南京 210023;南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023 | 刘 凯 | 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院,江苏 南京 210023;南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023 |
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中文摘要: |
基于0.18 μm CMOS工艺设计了一种应用于ECG信号采集的低噪声电容耦合斩波仪表放大器。该放大器采用斩波技术与晶体管噪声优化技术,减小了1/f噪声和热噪声,并提出一种基于占空比电阻的改进型前馈电极失调消除回路,抑制了电极直流失调电压。仿真结果表明,电路的静态电流为1.2 μA,带宽为0.17 Hz~4.3 kHz,增益为40 dB,等效输入噪声为1.8 μVrms(0.5~100 Hz),满足ECG信号采集的要求。 |
英文摘要: |
A low-noise capacitively coupled chopper instrumentation amplifier for ECG signal acquisition is designed in 0.18 μm CMOS process. The thermal noise and 1/f noise of the amplifier are reduced by the chopping technology and the transistor noise optimization technology. An improved feed-forward electrode offset elimination circuit based on duty-cycle resistor is proposed to suppress electrode DC offset voltage. Simulation results show that the circuit only consums 1.2 μA quiescent current and achieves a 40 dB gain in the band from 0.17 Hz to 4.3 kHz, with the input referred noise of 1.8 μVrms (0.5—100 Hz), thus meeting the requirements of ECG signal acquisition. |
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