生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路  

Multi-channel Analogue Front-end IC for Biomedical Signal Acquisition

作　　者：张金勇[1,2] 李斌[1] 王磊[2] 

机构地区：[1]华南理工大学电子与信息学院,广州510641 [2]中科院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所,深圳518055

出　　处：《中国生物医学工程学报》2010年第2期283-287,304,共6页Chinese Journal of Biomedical Engineering

摘　　要：提出并设计一款基于生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路(IC)。该混合信号集成电路包含增益可调仪表运算放大器、高灵敏度电流-电压转换器、基准源,以及8位逐次逼近式模数转换器(SAR ADC)。整个芯片采用SMIC混合信号0.18μm CMOS 1P6M的工艺制作,核心电路的芯片面积为1.36 mm2。芯片测试结果显示:该芯片在1.8 V单电源的供电电压下,共模抑制比大于100 dB,可调增益范围为30～70 dB,输入失调电压小于97μV,其中ADC的微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)分别为-1/+1.4和-2/+2 LSB,增益可调仪表运算放大器以及ADC的功耗分别是387μW和704μW。An analogue front-end（AFE） integrated circuit（IC） for multi-channel biomedical signal acquisitions is presented in this paper.The mixed signal IC consists of gain programmable instrumentation amplifiers（GPIAs）,high sensitive current-to-voltage converters（I-V converters）,reference and an 8-bit analogue-to-digital converter（ADC）.The design was fabricated using SMIC 0.18-μm CMOS 1P6M technology,and core area of the whole IC measured 1.36 mm2.Experiment results showed that the system achieved CMRR more than 100 dB,offset voltage less than 97 μV,and programmable gains from 30 dB to 70 dB.The ADC exhibited-1/＋ 1.4 LSB DNL and-2/＋ 2 LSB INL.Power dissipations of each channel and the ADC were 387 μW and 704 μW under a 1.8 V single supply voltage,respectively.

关 键 词：生物医学电路与系统 模拟前端 仪表运算放大器 生理信号采集 

分 类 号：Q424[生物学—神经生物学] TN432[生物学—生理学]