بررسی و شبیه سازی یک تقویت کننده زیر-میکروات ECG با CMOS

این مقاله یک تقویت کننده ابزار دقیق CMOS کاملا تفاضلی مبتنی بر DDA را ارائه می کند که برای نظارت بر ECG ریزتوان اختصاص دادهشده است. فقط هشت ترانزیستور برای تحقق بخشیدن به یک DDA به اشتراک گذاری جریان کارآمد استفاده می شود. یک شبکه RC (با استفاده از مقاومت های شبه MOS و خازن های پلی) حلقه های بازخوردی را در اطراف DDA تشکیل میدهد که یک تقویت فقط ac ایجاد می کند. تقویتکننده پیشنهادی از طریق پایانه های گیت ترانزیستورهای ورودی کانال p جفت می شود. بنابراین امپدانس ورودی به اندازه کافی بالا در کل محدوده فرکانس ECG بدست می آید. تقویت کننده پیشنهادی که در یک فرآیند CMOS ۰.۳۵μm ساخته شده است، ۰.۰۷۱۲ میلی متر مربع را اشغال می کند. از منبع تغذیه ۲ ولت dc با جریان مصرفی nA ۳۳۶ کار می کند. اندازه گیری ها نشان می دهد که تقویت کننده به امپدانس ورودی ۵۷.۵MΩ در ۱۵۰ هرتز می رسد و ۱.۵۴ μVrms نویز ارجاع شده ورودی را در فرکانس ۰.۱ تا ۳۰۰ هرتز به دست می آورد. فاکتورهای نویز و راندمان توان به ترتیب ۲.۰۲ و ۸.۱۶ هستند. در ۵۰ هرتز، میانگین CMRR ۸۳.۲۴ دسی بل از اندازه گیری ۱۱ تراشه به دست می آید. آزمایش هایانجام شده بر روی یک سوژه انسانی، عملکرد تقویت کننده پیشنهادی را در یک سناریوی اندازه گیری واقعی تایید میکند. در نهایت نتایج حاصل ازتحقیقات و محاسبات نویسندگان اصلی مقاله را با نتایج شبیه سازیمان را مقایسه می کنیم که نتایج حاصل از شبیه سازی با نرم افزار HSPICE بهنتایج حاصل از مقاله اصلی بسیار نزدیک می باشد.

Keywords:

ECG Detection , Amplifier , bio-potential acquisition , CMOS , ECG detection electrocardiogram , health monitoring , micropower