一个超低压传导稳定和增强的OTA用于ECG信号处理
Yue Yin1, Xinbing Zhang1, Ziting Feng1
1School of Microelectronics, Northwestern Polytechnical University, 1 Dongxiang Road, Chang'an District, Xi'an 710129, China.
一种新型的超低压操作传导放大器 (OTA) 为心电图 (ECG) 信号处理提供了稳定和增强的性能. 这种设计实现了高效率和优异的常态电压稳定性,非常适合低功耗生物医学应用.
科学领域:
- * 模拟集成电路设计
- * 生物医学信号处理
- * 低功耗电子产品的使用
背景情况:
- * 现有的超低压操作传导放大器 (OTA) 面临着传导稳定性和增强方面的挑战,特别是在电心电图 (ECG) 信号处理等敏感应用中.
- * 了解pMOS和nMOS晶体管中的散体传导率的变化规律对于改善低电压下OTA性能至关重要.
- *输入常态范围 (ICMR) 的限制和常态电压 (VCM) 的不稳定性阻碍了OTA在精确信号采集方面的有效性.
研究的目的:
- * 提出一个铁路对铁路,传导稳定,增强的超低压操作传导放大器 (OTA),专门用于心电图 (ECG) 信号处理.
- * 通过分析和取消散装传导变化来开发一种新的传导稳定和增强技术.
- * 证明拟议的OTA在实现高性能指标方面的有效性,包括功率效率,直流增益和常态电压稳定性.
主要方法:
- *分析pMOS和nMOS晶体管中的散装传导率变化规律.
- * 开发一种通过电导的稳定和增强技术,使用一种
- 重复使用的电流和增强过导的互补的散装驱动的伪差异对.
- 结构:结构. 结构.
- *在Cadence环境中使用TSMC 0.18μm工艺模拟拟拟议中的OTA.
- *基于拟议的OTA,设计和模拟OTA-C低通波器 (LPF) 用于ECG信号处理.
主要成果:
- * 拟议的OTA在0.4V电源下实现了低于30nW的功耗,直流增益为54.9dB,增益带宽乘积 (GBW) 为14.4kHz.
- * 实现了优异的常态电压 (VCM) 稳定性,传导率变化约为1.35%.
- * OTA 显示了 7410 的高小信号优点 (FoM) 数字.
- * OTA-C LPF 显示的 -3 dB 带宽为 250 Hz,功耗为 20.23 nW, FoM 为 3.41 × 10-13 .
结论:
- * 拟议的传导稳定和增强技术有效地提高了超低压OTA的性能.
- *由于其功率效率和VCM稳定性,开发的OTA非常适合低功率的ECG信号处理.
- *基于拟议的OTA的OTA-CLPF显示了生物医学信号过应用的有希望的结果.
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