一种用于生理电势信号检测的模拟前端电路的制作方法

文档序号:12728651阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,包括:放大器100和逐次逼近模数转换器110,其中,

所述放大器100用于将生理电势信号放大,所述逐次逼近模数转换器110用于将放大后的生理电势信号转换为数字码,输出给一数字信号处理平台;

其中,所述放大器100包括跨导放大器、输入电容Cin1、输入电容Cin2、共模通路1001a、共模通路1001b、输通路1002、输出通路1003、反馈通路1004,其中,输入信号通过输入通路1002与输入电容Cin1的一个极板相连,输入电容Cin1的另一个极板与跨导放大器的正相输入端连接;共模通路1001a的一端外接电源,另一端通过输入电容Cin2与跨导放大器的反相输入端连接;共模通路1001b并联在输入电容Cin2的两端;输出通路1003连接在跨导放大器的输出端,反馈通路1004的一端与跨导放大器的正相输入端连接,另一端与输出通路1003连接。

2.根据权利要求1所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述共模通路1001a包括:电阻R1、R2和R3,其中,电阻R1和R2串联在电源和地之间;电阻R3的一端连接在电阻R1和R2之间,另一端与输入电容Cin2连接。

3.根据权利要求2所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述电阻R1、R2和R3的阻值相等。

4.根据权利要求1所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述共模通路1001b包括:共模输入电容Cb、场效应管M1和M2,其中,场效应管M1和M2串联,串联后的电路与共模输入电容Cb并联。

5.根据权利要求1所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述反馈通路1004包括:反馈电容Cf、场效应管M3和M4,其中,场效应管M3和M4串联,串联后的电路与反馈电容Cf并联。

6.根据权利要求1~5任一项所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述跨导放大器包括:NMOS晶体管NM1、NM2、NM3、NM4和NM5,PMOS晶体管PM1、PM2、PM3、PM4和PM5,其中,

NMOS晶体管NM5的栅极和漏极相连后外接偏置电流Iin,源极接地;NMOS晶体管NM4的栅极与NMOS晶体管NM5的栅极相连,源极接地,漏极与PMOS晶体管PM3的漏极相连;PMOS晶体管PM3的栅极与漏极相连,形成二极管连接,源极接电源VDD;PMOS晶体管PM4的栅极与PM3栅级相连,输入偏置电压,源极接电源VDD,漏极连接到PMOS输入晶体管PM1和PM2的源极;PMOS晶体管PM1和PM2的栅极分别输入负向输入信号VIN和正向输入信号VIP,PMOS晶体管PM1的漏极连接到NMOS晶体管NM1的漏极,PMOS晶体管PM2的漏极连接到NMOS晶体管NM2的漏极;NM1的栅极和漏极相连,构成二极管连接,源极接地;NM2的栅极与NM1的栅极相连,源极接地;PMOS晶体管PM5的源极接电源VDD,栅极与PMOS晶体管PM4的栅极相连,漏极接NMOS晶体管NM3的漏极;NMOS晶体管NM3的漏极与PMOS晶体管PM5的漏极相连,栅极与NM2的漏极相连,源极接地;

其中,PMOS晶体管PM5的漏极为所述跨导放大器的输出端Vo。

7.根据权利要求6所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述跨导放大器还包括:补偿电容Cc和补偿电阻Rc,其中,补偿电容Cc和补偿电阻Rc串联,串联后的电路一端与NMOS晶体管NM2的漏极相连,另一端与NMOS晶体管NM3的漏极相连。

8.根据权利要求6所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述跨导放大器还包括负载电容CL,负载电容CL的一个极板连接在所述跨导放大器的输出端Vo,另一个极板接地;所述负载电容CL用于调节所述跨导放大器的带宽。

9.根据权利要求6所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述PMOS晶体管PM1和PM2工作在亚阈值区。

10.根据权利要求6所述的用于生理电势信号检测的模拟前端电路,其特征在于,所述NMOS晶体管NM1、NM2、NM3、NM4和NM5的结构和型号相同,PMOS晶体管PM1、PM2、PM3、PM4和PM5的结构和型号相同。

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