导读:本文包含了低功耗模拟前端论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:MAX,生物电位,Maxim,MAX30001,ECG
低功耗模拟前端论文文献综述
[1]（2018）在《Maxim MAX30001超低功耗单路生物电位和阻抗模拟前端解决方案》一文中研究指出Maxim公司的MAX30001是超低功耗单路生物电位(ECG,R–R和步速检测)和生物阻抗步速检测模拟前端(AFE)解决方案,生物电位和生物阻抗通路具有ESD保护,EMI滤波,内部电极偏压,DC电极断线检测,待机模式电极连线检测,以及用于内置(本文来源于《世界电子元器件》期刊2018年09期）
白文彬[2]（2018）在《用于生物医疗设备的超低功耗模拟前端电路关键技术研究》一文中研究指出可穿戴医疗电子设备的迅猛发展促进了远程医疗、智慧医院等新型医疗模式的快速成长,推进了我国先进医疗和健康产业的发展。无线体域网(WBAN)、低功耗集成电路、柔性传感器等技术发展与应用为可穿戴医疗设备提供了小型化、低功耗的解决方案。生理电信号采集模拟前端电路是可穿戴医疗设备的重要组成部分,其性能决定了信号获取的质量、处理精度、干扰抑制能力等,低功耗、小体积、高性能的模拟前端电路已经成为未来先进电子领域的重要发展方向。生理电信号的频率低、幅值小,对模拟前端电路的噪声性能、芯片面积等提出了严苛的要求。此外,生物电极、人体运动、工频电源线等引入的各种干扰会严重影响采集信号的质量,对高性能信号采集处理电路的实现带来了较大挑战。本文研究了生理电信号采集处理的关键技术,重点阐述了模拟前端电路低功耗、低噪声技术以及干扰消除技术,突破了高性能、小体积、长续航可穿戴模拟前端集成电路的关键技术瓶颈,实现了生理电信号采集模拟前端电路整体性能的有效提升。本文首先给出了生理电信号特征与生物电极类型,阐述了生理电信号的电路采集方案与关键技术问题,并推导出了模拟前端电路指标要求。研究了电路系统与晶体管级的噪声优化方法,研究了低功耗亚阈值电路实现方案,给出了低噪声、低功耗的电路实现技术。研究了生理电信号干扰产生机理与消除方法,实现了对电极直流失调、50/60Hz工频干扰、运动伪影等干扰的消除。本文实现了一种0.5V低压、低功耗ExG模拟前端电路,该电路可配置用于ECG、EMG、EEG、LPF等多种生理电信号的采集与处理。为了满足WBAN对生物节点芯片的功耗、性能、面积等要求,本文提出了一种新型低功耗前端电路架构,其中集成了电容耦合斩波放大器、开关电容滤波器、全动态的10位SAR ADC。采用斩波调制技术有效消除了电路的1/f噪声和输入失调电压,并加入了直流反馈的DC-Servo电路和纹波抑制的RRL电路消除了电极直流失调和输出信号纹波。为了适用于不同生理电信号的采集应用,该前端电路实现了增益和带宽的可配置,实现了电路模块的复用,简化了电路设计、节省了系统功耗。此外,该前端电路结合了连续时间和离散时间信号处理方案,通过调整时钟相位有效优化了系统结构。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行了电路和版图设计,并完成了流片、封装和测试。测试结果显示:该前端电路的功耗为1.3μW,输入阻抗为48.5MΩ,CMRR为98dB,PSRR为73dB,整体有效位数为8.35bit,电路各项指标均满足设计要求。本文还提出了一种低功耗的直流-交流(DC-AC)可配置的ECG信号模拟前端接口电路,该接口电路的信号采集与处理路径由仪表放大器、可变增益放大器、连续时间Sigma-delta调制器构成,并且加入了右腿驱动电路来消除50/60Hz工频电源线干扰。另外,在芯片内部集成了电源管理电路与时钟发生电路以提高整体的ECG采集系统的集成度,并且通过控制电路的工作与睡眠模式大大优化了电路的实际功耗。该CMOS模拟接口电路实现了对ECG信号基线漂移的抑制与电极直流失调的消除,并能够消除电极脱落、高频干扰等影响,从而保证了采集ECG信号的质量与输出波形的可读性。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺对该接口芯片进行了电路搭建、仿真、版图设计,并完成了电路测试。该接口电路芯片面积为0.24mm~2,功耗为64.8μW,输入阻抗大于2.2GΩ,CMRR为80.1dB,PSRR为73.2dB,整体有效位数为8.54bit,并且该接口电路具有±300mV的电极直流抑制能力。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01）
陈铖颖,陈黎明,张锋[3]（2018）在《一种用于植入式眼压检测芯片的低功耗模拟前端电路》一文中研究指出面向植入式、高精度、实时眼压检测应用,本文提出了一种低功耗的模拟前端电路结构.模拟前端主要包括全集成、亚阈值前端放大器以及10bit,20kS/s低功耗逐次逼近模数转换器两部分.前端放大器采用亚阈值区晶体管实现GΩ级别的伪电阻,在反馈回路中该伪电阻与反馈电容并联产生高通截止点以抑制直流失调电压和低频噪声.逐次逼近模数转换器采用电荷分布型数模转换器结构,经过功耗优化,实现了性能和功耗的良好折中.电路采用SMIC 0.18μm 1P6M工艺进行实现,后仿真结果表明,电源电压为1.8V时,在20kS/s时钟频率下,整体模拟前端信噪失真比为58.3dB,有效位数可达9.4bit,平均功耗仅为76μW.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2018年01期）
赵双,刘云涛,隋鑫[4]（2017）在《用于生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端》一文中研究指出为了符合低功耗的绿色环保理念,设计实现了可检测微弱心电、脑电信号的低功耗CMOS模拟前端集成电路。电路系统包含低噪声放大器、开关电容型增益可调放大器和逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)等模块。低噪声放大器采用全差分Rail-to-Rail运放作为主体结构,代替了传统仪表放大器;增益可调放大器通过开关电容网络实现4种可调增益。与传统前端电路相比,设计中增加了片上SAR ADC模块,改善了现有前端电路多采用模拟输出的不足。电路基于GSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计,采用Cadence Spectre工具完成仿真。仿真结果表明,在1.8V电源电压下,前端电路整体功耗为115.6μW,能够实现准确的数字输出。(本文来源于《微电子学》期刊2017年06期）
赵双[5]（2016）在《用于微弱生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端设计》一文中研究指出近年来,随着医疗设备的不断更新和集成电路技术的不断进步,二者的交叉学科——生物医学芯片成为了集成电路领域研究的热点。CMOS模拟前端电路作为生物信号检测系统的重要组成部分,主要作用是完成微弱生物信号的放大,调整和转换。其性能的优劣直接决定能否准确的提取目标信号,所以,对其深入研究对生物医学芯片领域具有重要的意义和价值。本文针对用于微弱生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端电路的系统架构设计和关键技术进行研究,旨在完成可检测微弱心电、脑电信号的低功耗CMOS模拟前端集成电路的设计。目前国内对生物信号检测前端电路的研究还比较少,本文基于对心电、脑电信号特征的分析提出了一款用于微弱生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端集成电路。整个模拟前端集成电路系统包含低噪声运算放大器、开关电容型增益可调放大器和逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)等模块。低噪声放大器采用全差分Rail-to-Rail运放作为主体结构,代替了传统仪表放大器,实现了轨对轨的共模输入范围,提高了电源的利用率,并通过斩波调制技术实现了低噪声的特性。这种低噪声运放具有对工艺要求低,结构简单,功耗低等优点。增益可调运算放大器采用全差分折迭式共源共栅运放和开关电容网络实现4种可调增益,并应用亚阈值偏置技术实现了低功耗特性。另外,与传统前端电路相比,本文的设计中增加了片上SAR ADC模块,改善了现有前端电路多采用模拟输出的不足。SAR ADC采用12bit全差分结构,DAC采用电容式结构,比较器采用带有预放大电路的动态比较器结构,预放大电路中应用了正反馈负载结构以及亚阈值技术实现了低功耗特性。SAR ADC中还增加了休眠控制信号Sleep,控制ADC转换完成后进入休眠状态,降低电路的静态功耗。该电路的特色为适用于多种生物医学信号的采集,具有结构简单、功耗低以及数字输出的特性。本文设计的模拟前端集成电路基于GSMC 0.18μm标准CMOS工艺,电源电压1.8V,采用Cadence Spectre工具完成仿真。仿真结果表明,模拟前端微弱信号放大部分电路功耗为73.2μW,具有Rail-to-Rail的共模输入范围,SAR ADC有效位数达到11.31位,功耗为42.4μW。前端电路整体功耗为115.6μW,能够实现准确的数字输出。本文的理论研究对于生物信号检测前端芯片的研究具有重要的意义,设计实现的用于微弱生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端电路具有重要的应用价值和广阔的应用前景。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-12-01）
[6]（2016）在《ADI推出低功耗的新一代生物电模拟前端》一文中研究指出ADI近日宣布推出低功耗的新一代生物电模拟前端(AFE),利用它可实现尺寸更小、重量更轻、外观更隐蔽、电池续航时间更长的心脏监护设备。AD8233 AFE是一款全集成式单导联心电图(ECG)前端,设计成一个紧凑易用的器件。通常,开发人员需要以单个器件设计ECG前端,这会增加成本和设计时间。高度集成、即拆即用的AD8233 AFE消除了这些不必要的成本和额外时间,帮助(本文来源于《中国集成电路》期刊2016年11期）
张艳,韩敏[7]（2016）在《应用于低功耗模拟前端的可变增益放大器》一文中研究指出为实现模拟前端电路的低功耗增益控制,提出了一种基于控制信号频宽比的可变增益放大器VGA(Variable GainAmplifier),该电路以超再生为基础,能够对增益实施精细控制。与传统的大多数可变增益放大器不同的是,提出的VGA电路在数字控制和放大器之间的接口并没有使用任何的直流/交流转换器。最终实现的VGA集成电路使用了0.18 mm CMOS技术进行设计,旨在实现低功率消耗。仿真和测试结果均表明,本文提出的放大器在900 m V的线性范围内最大增益为45 d B,总谐波失真为0.5%,功耗为6.4,相比传统的可变增益放大器,表现出更大的增益范围和较低的功耗。(本文来源于《电子器件》期刊2016年05期）
李松[8]（2016）在《低功耗可调谐模拟前端的研究与设计》一文中研究指出随着科学技术的不断发展,实时监测的医疗设备已经被广泛应用。近年来,便携、实时医疗监测仪器已经成为新的研究开发领域。模拟前端电路是医疗监测仪器中负责信号采集的关键部件,模拟前端的研究与设计已成为热门课题。本文分析了模拟前端的总体架构,研究了前置放大器的组成结构和滤波器核心电路的拓扑结构,设计了前置放大器、跨导放大器以及模拟滤波器等关键模块。前置放大器采用交流耦合-电容反馈式结构,增加一级折迭式共源共栅运算放大器,提高了输出信号的强度;模拟滤波器采用跨导电容结构,减小跨导放大器上的偏置电流,使得跨导放大器工作在亚阈值区,降低了模拟滤波器模块的功耗;通过在模拟滤波器模块增加可控栅压MOS虚拟电阻结构,使得模块中跨导放大器的跨导值可调,实现了模拟滤波器高频截止频率的精确调节。采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了模拟前端芯片,后仿真结果显示,模拟前端在1.8V供电电压下,总功耗为1.366μW,输入参考噪声为19.73μV?√,CMRR大于90dB,增益达51.1dB,低通截止频率为106.8mHz,高频截止频率在101.6Hz-1.1kHz之间实现精确可调。结果表明,本文设计的模拟前端芯片在功耗及可调谐性等方面均达到了设计要求,可以满足便携式实时监控医疗设备对信号采集的要求。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-04-20）
林长龙,孙欣茁,郭振义,李国峰,梁科[9]（2015）在《低频低功耗无源RFID模拟前端设计与分析》一文中研究指出介绍了一款低频低功耗无源射频识别(RFID)技术芯片模拟前端的设计。详细介绍了低频RFID模拟前端的整体结构和主要模块。通过对低功耗带隙基准的设计,产生合适的偏置电压,为其他模块提供偏置,以此来限制其他模块的功耗,达到降低整个模拟前端功耗的目的。通过对高性能解调电路的设计,提高解调精度,保证通信过程准确。芯片采用0.35μm标准CMOS工艺设计和制作,实际测试结果显示,在要求的最远通信距离时,芯片依然可以正常工作,表明该设计满足实际要求。(本文来源于《半导体技术》期刊2015年09期）
吕经纬[10]（2015）在《UHF标签芯片模拟前端及低功耗关键技术研究》一文中研究指出RFID无源超高频(UHF)射频识别系统是一种由标签和阅读器组成,利用超高频电磁波信号进行信息交换并以此实现身份识别的技术。由于RFID UHF系统具有距离远、携带方便、成本低、读取速度快和可多次擦写等优点,目前在物流管理、智能城市等各种领域都被广泛使用。本论文主要设计了无源超高频电子标签芯片的模拟射频前端电路,并针对标签低功耗进行了电路上的改进。UHF电子标签是通过天线接收和反射信号来完成标签和阅读器之间的通信,标签工作的能量全部来自与阅读器发射的信号,距离越远则接收到的能量就越小,因此要实现标签的远距离工作,降低标签的功耗和提高能量利用率是至关重要的。本论文从改进标签芯片的时钟电路和整流电路两个方面降低标签的功耗和提高能量利用率,以此实现标签的远距离识别。首先论文基于ISO/IEC18000 Type C协议介绍了RFID UHF系统的通信方式,包括前向链路和反向链路的能量传播方式、标签与阅读器通信的信息调制方式和编码方式,它们为模拟射频模块的设计提供了基本的理论基础和参考。其次,我们对模拟射频前端电路的每个子电路进行了设计和研究,同时分析了其优缺点。为了实现标签芯片的低功耗和较高的能量利用率,我们对时钟电路和整流电路进行了改进,时钟电路采用张弛振荡电路,整流电路采用动态阈值消除技术,最终采用Cadence Spectre工具基于SMIC 0.18umRF工艺对电路进行仿真优化,仿真结果证实改进后的电路可以大幅降低芯片的功耗,同时提高能量的利用率。最后,我们采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现了模拟射频前端电路的版图。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2015-03-01）
低功耗模拟前端论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
可穿戴医疗电子设备的迅猛发展促进了远程医疗、智慧医院等新型医疗模式的快速成长,推进了我国先进医疗和健康产业的发展。无线体域网(WBAN)、低功耗集成电路、柔性传感器等技术发展与应用为可穿戴医疗设备提供了小型化、低功耗的解决方案。生理电信号采集模拟前端电路是可穿戴医疗设备的重要组成部分,其性能决定了信号获取的质量、处理精度、干扰抑制能力等,低功耗、小体积、高性能的模拟前端电路已经成为未来先进电子领域的重要发展方向。生理电信号的频率低、幅值小,对模拟前端电路的噪声性能、芯片面积等提出了严苛的要求。此外,生物电极、人体运动、工频电源线等引入的各种干扰会严重影响采集信号的质量,对高性能信号采集处理电路的实现带来了较大挑战。本文研究了生理电信号采集处理的关键技术,重点阐述了模拟前端电路低功耗、低噪声技术以及干扰消除技术,突破了高性能、小体积、长续航可穿戴模拟前端集成电路的关键技术瓶颈,实现了生理电信号采集模拟前端电路整体性能的有效提升。本文首先给出了生理电信号特征与生物电极类型,阐述了生理电信号的电路采集方案与关键技术问题,并推导出了模拟前端电路指标要求。研究了电路系统与晶体管级的噪声优化方法,研究了低功耗亚阈值电路实现方案,给出了低噪声、低功耗的电路实现技术。研究了生理电信号干扰产生机理与消除方法,实现了对电极直流失调、50/60Hz工频干扰、运动伪影等干扰的消除。本文实现了一种0.5V低压、低功耗ExG模拟前端电路,该电路可配置用于ECG、EMG、EEG、LPF等多种生理电信号的采集与处理。为了满足WBAN对生物节点芯片的功耗、性能、面积等要求,本文提出了一种新型低功耗前端电路架构,其中集成了电容耦合斩波放大器、开关电容滤波器、全动态的10位SAR ADC。采用斩波调制技术有效消除了电路的1/f噪声和输入失调电压,并加入了直流反馈的DC-Servo电路和纹波抑制的RRL电路消除了电极直流失调和输出信号纹波。为了适用于不同生理电信号的采集应用,该前端电路实现了增益和带宽的可配置,实现了电路模块的复用,简化了电路设计、节省了系统功耗。此外,该前端电路结合了连续时间和离散时间信号处理方案,通过调整时钟相位有效优化了系统结构。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行了电路和版图设计,并完成了流片、封装和测试。测试结果显示:该前端电路的功耗为1.3μW,输入阻抗为48.5MΩ,CMRR为98dB,PSRR为73dB,整体有效位数为8.35bit,电路各项指标均满足设计要求。本文还提出了一种低功耗的直流-交流(DC-AC)可配置的ECG信号模拟前端接口电路,该接口电路的信号采集与处理路径由仪表放大器、可变增益放大器、连续时间Sigma-delta调制器构成,并且加入了右腿驱动电路来消除50/60Hz工频电源线干扰。另外,在芯片内部集成了电源管理电路与时钟发生电路以提高整体的ECG采集系统的集成度,并且通过控制电路的工作与睡眠模式大大优化了电路的实际功耗。该CMOS模拟接口电路实现了对ECG信号基线漂移的抑制与电极直流失调的消除,并能够消除电极脱落、高频干扰等影响,从而保证了采集ECG信号的质量与输出波形的可读性。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺对该接口芯片进行了电路搭建、仿真、版图设计,并完成了电路测试。该接口电路芯片面积为0.24mm~2,功耗为64.8μW,输入阻抗大于2.2GΩ,CMRR为80.1dB,PSRR为73.2dB,整体有效位数为8.54bit,并且该接口电路具有±300mV的电极直流抑制能力。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
低功耗模拟前端论文参考文献
[1]..MaximMAX30001超低功耗单路生物电位和阻抗模拟前端解决方案[J].世界电子元器件.2018
[2].白文彬.用于生物医疗设备的超低功耗模拟前端电路关键技术研究[D].西安电子科技大学.2018
[3].陈铖颖,陈黎明,张锋.一种用于植入式眼压检测芯片的低功耗模拟前端电路[J].微电子学与计算机.2018
[4].赵双,刘云涛,隋鑫.用于生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端[J].微电子学.2017
[5].赵双.用于微弱生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端设计[D].哈尔滨工程大学.2016
[6]..ADI推出低功耗的新一代生物电模拟前端[J].中国集成电路.2016
[7].张艳,韩敏.应用于低功耗模拟前端的可变增益放大器[J].电子器件.2016
[8].李松.低功耗可调谐模拟前端的研究与设计[D].华南理工大学.2016
[9].林长龙,孙欣茁,郭振义,李国峰,梁科.低频低功耗无源RFID模拟前端设计与分析[J].半导体技术.2015
[10].吕经纬.UHF标签芯片模拟前端及低功耗关键技术研究[D].杭州电子科技大学.2015