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一種用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路的制作方法

文檔序號:12728651閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,包括:放大器100和逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器110,其中,

所述放大器100用于將生理電勢信號放大,所述逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器110用于將放大后的生理電勢信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字碼,輸出給一數(shù)字信號處理平臺;

其中,所述放大器100包括跨導(dǎo)放大器、輸入電容Cin1、輸入電容Cin2、共模通路1001a、共模通路1001b、輸通路1002、輸出通路1003、反饋通路1004,其中,輸入信號通過輸入通路1002與輸入電容Cin1的一個極板相連,輸入電容Cin1的另一個極板與跨導(dǎo)放大器的正相輸入端連接;共模通路1001a的一端外接電源,另一端通過輸入電容Cin2與跨導(dǎo)放大器的反相輸入端連接;共模通路1001b并聯(lián)在輸入電容Cin2的兩端;輸出通路1003連接在跨導(dǎo)放大器的輸出端,反饋通路1004的一端與跨導(dǎo)放大器的正相輸入端連接,另一端與輸出通路1003連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述共模通路1001a包括:電阻R1、R2和R3,其中,電阻R1和R2串聯(lián)在電源和地之間;電阻R3的一端連接在電阻R1和R2之間,另一端與輸入電容Cin2連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述電阻R1、R2和R3的阻值相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述共模通路1001b包括:共模輸入電容Cb、場效應(yīng)管M1和M2,其中,場效應(yīng)管M1和M2串聯(lián),串聯(lián)后的電路與共模輸入電容Cb并聯(lián)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述反饋通路1004包括:反饋電容Cf、場效應(yīng)管M3和M4,其中,場效應(yīng)管M3和M4串聯(lián),串聯(lián)后的電路與反饋電容Cf并聯(lián)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述跨導(dǎo)放大器包括:NMOS晶體管NM1、NM2、NM3、NM4和NM5,PMOS晶體管PM1、PM2、PM3、PM4和PM5,其中,

NMOS晶體管NM5的柵極和漏極相連后外接偏置電流Iin,源極接地;NMOS晶體管NM4的柵極與NMOS晶體管NM5的柵極相連,源極接地,漏極與PMOS晶體管PM3的漏極相連;PMOS晶體管PM3的柵極與漏極相連,形成二極管連接,源極接電源VDD;PMOS晶體管PM4的柵極與PM3柵級相連,輸入偏置電壓,源極接電源VDD,漏極連接到PMOS輸入晶體管PM1和PM2的源極;PMOS晶體管PM1和PM2的柵極分別輸入負向輸入信號VIN和正向輸入信號VIP,PMOS晶體管PM1的漏極連接到NMOS晶體管NM1的漏極,PMOS晶體管PM2的漏極連接到NMOS晶體管NM2的漏極;NM1的柵極和漏極相連,構(gòu)成二極管連接,源極接地;NM2的柵極與NM1的柵極相連,源極接地;PMOS晶體管PM5的源極接電源VDD,柵極與PMOS晶體管PM4的柵極相連,漏極接NMOS晶體管NM3的漏極;NMOS晶體管NM3的漏極與PMOS晶體管PM5的漏極相連,柵極與NM2的漏極相連,源極接地;

其中,PMOS晶體管PM5的漏極為所述跨導(dǎo)放大器的輸出端Vo。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述跨導(dǎo)放大器還包括:補償電容Cc和補償電阻Rc,其中,補償電容Cc和補償電阻Rc串聯(lián),串聯(lián)后的電路一端與NMOS晶體管NM2的漏極相連,另一端與NMOS晶體管NM3的漏極相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述跨導(dǎo)放大器還包括負載電容CL,負載電容CL的一個極板連接在所述跨導(dǎo)放大器的輸出端Vo,另一個極板接地;所述負載電容CL用于調(diào)節(jié)所述跨導(dǎo)放大器的帶寬。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述PMOS晶體管PM1和PM2工作在亞閾值區(qū)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于生理電勢信號檢測的模擬前端電路,其特征在于,所述NMOS晶體管NM1、NM2、NM3、NM4和NM5的結(jié)構(gòu)和型號相同,PMOS晶體管PM1、PM2、PM3、PM4和PM5的結(jié)構(gòu)和型號相同。

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