一个超低功率的固定窗口级别交叉ADC用于ECG记录

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 电气工程 电气工程
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 电心电图 (ECG) 监测需要高效的模拟数字转换器 (ADC) 来准确获取信号.
• 传统的ADC可能很复杂,耗电,限制了它们在便携式或植入式设备中的使用.
• 交叉路口ADC提供了一种替代的采样策略,可以降低数据速率和功耗.

研究的目的:

• 提出和评估一款新型的固定窗口交叉路口模拟数字转换器 (LCADC),专门用于ECG监测应用.
• 与传统设计相比,减少ADC的复杂性,面积和功耗.
• 为了证明拟议的LCADC在ECG信号中R峰检测的有效性.

主要方法:

• 固定窗口交叉路口模拟到数字转换器 (LCADC) 的设计和模拟.
• 使用0.18微米CMOS技术实现电路,供电电压为0.9V.
• 使用标准心电图信号和基于交叉路口的R峰检测算法进行性能评估.

主要成果:

• 拟议的LCADC使用较少的比较器和参考水平,减少电路复杂性和面积 (0.05846 mm2).
• 与标准心电图信号相比,对比器活动显著减少了5倍.
• 显示了5.9nW的低功耗和7.4位的分辨率.
• 在LCADC输出样本中成功应用R峰检测算法.

结论:

• 新型固定窗口LCADC是ECG监测的高效解决方案,可降低功耗和复杂性.
• 该设计在捕获心电图信号和启用R峰检测等关键诊断算法方面被证明是有效的.
• 这项工作有助于开发更紧,更节能的可穿戴或植入式心电图监测系统.