一种伪差分斩波仪表放大器及其ECG信号监测前端芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种伪差分斩波仪表放大器及其ECG信号监测前端芯片，所述伪差分斩波仪表放大器包括：第一级斩波伪差分电路、第二级仪表放大电路，其中，所述第一级斩波伪差分电路，用于对所述第一级斩波伪差分电路的输入端输入的ECG信号进行第一次斩波调制与放大处理，得到第一ECG信号；所述第二级仪表放大电路，连接所述第一级斩波伪差分电路，用于对所述第一ECG信号进行第二次斩波调制与放大处理，得到第二ECG信号并从所述第二级仪表放大电路的输出端输出所述第二ECG信号。本发明专利技术采用了伪差分斩波仪表放大器，其减小了ECG信号监测前端芯片的面积，降低了芯片的功耗，更加方便可穿戴、便携式ECG监测系统的应用。

A Pseudo-differential Chopper Instrument Amplifier and Its ECG Signal Monitoring Front-end Chip

【技术实现步骤摘要】
一种伪差分斩波仪表放大器及其ECG信号监测前端芯片
本专利技术属于医学检测领域，具体涉及一种伪差分斩波仪表放大器及其ECG信号监测前端芯片。
技术介绍
根据世界卫生组织统计，现在因心血管疾病而死亡的人数占总死亡人数的30％，心血管疾病已经成为人类健康的第一大威胁，而要即时诊断心血管疾病，长时间的检测心电图(Electrocardiogram，简称ECG)信号是最实用、可行的方法。过去几十年里，越来越多的人开始关注高可靠性、低功耗、可穿戴的ECG监测模拟前端芯片。ECG监测模拟前端芯片是用于长时间、连续测量ECG信号系统的核心芯片，这种便携式的ECG监测系统很大的方便了远在各个角落的疾病患者。但是现有的商用ECG模拟前端芯片存在放大倍数小，功耗高的问题，不利于可穿戴、便携式ECG监测系统的应用。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种伪差分斩波仪表放大器及其ECG信号监测前端芯片。本专利技术实施例提供了一种伪差分斩波仪表放大器，该放大器包括：第一级斩波伪差分电路、第二级仪表放大电路，其中，所述第一级斩波伪差分电路，用于对所述第一级斩波伪差分电路的输入端输入的E本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伪差分斩波仪表放大器，其特征在于，所述伪差分斩波仪表放大器(1)包括：第一级斩波伪差分电路(10)、第二级仪表放大电路(20)，其中，所述第一级斩波伪差分电路(10)，用于对所述第一级斩波伪差分电路(10)的输入端输入的ECG信号进行第一次斩波调制与放大处理，得到第一ECG信号；所述第二级仪表放大电路(20)，连接所述第一级斩波伪差分电路(10)，用于对所述第一ECG信号进行第二次斩波调制与放大处理，得到第二ECG信号并从所述第二级仪表放大电路(20)的输出端输出所述第二ECG信号。

【技术特征摘要】
1.一种伪差分斩波仪表放大器，其特征在于，所述伪差分斩波仪表放大器(1)包括：第一级斩波伪差分电路(10)、第二级仪表放大电路(20)，其中，所述第一级斩波伪差分电路(10)，用于对所述第一级斩波伪差分电路(10)的输入端输入的ECG信号进行第一次斩波调制与放大处理，得到第一ECG信号；所述第二级仪表放大电路(20)，连接所述第一级斩波伪差分电路(10)，用于对所述第一ECG信号进行第二次斩波调制与放大处理，得到第二ECG信号并从所述第二级仪表放大电路(20)的输出端输出所述第二ECG信号。2.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，所述第一级斩波伪差分电路(10)包括调制单元(101)、负电容电路(102)、第一级增益放大电路(103)，其中，所述调制单元(101)，用于对所述ECG信号进行斩波调制处理，得到第一调制ECG信号；所述负电容电路(102)，连接所述调制单元(101)，用于减小所述第一调制ECG信号的衰减；所述第一级增益放大电路(103)，连接所述调制单元(101)、所述负电容电路(102)，用于对所述第一调制ECG信号进行放大处理，得到所述第一ECG信号。3.根据权利要求2所述的放大器，其特征在于，所述负电容电路(102)包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、电容组Cc1、电容组Cc2，其中，所述晶体管M1的栅极与所述第一级增益放大电路103、所述电容组Cc2一端连接，所述晶体管M1的漏极与所述电容组Cc1一端、所述晶体管M3的漏极连接，所述晶体管M1的源极与所述晶体管M5的漏极、所述晶体管M2的源极连接，所述晶体管M2的栅极与所述第一级增益放大电路103、所述电容组Cc1另一端，所述晶体管M2的漏极与所述电容组Cc2另一端、所述晶体管M4的漏极连接，所述晶体管M3的栅极与所述晶体管M4的栅极连接，所述晶体管M3的源极、所述晶体管M4的源极均于电源VDD连接，所述晶体管M5的栅极与偏置电压VB连接，所述晶体管M5的源极接地。4.根据权利要求3所述的放大器，其特征在于，所述电容组Cc1、所述电容组Cc2结构相同，所述电容组Cc1、所述电容组Cc2均包括若干开关电容组，其中，所述电容组Cc1中的若干所述开关电容组并联，且所述开关电容组均串接于晶体管M1的漏极与所述与晶体管M2的栅极；所述电容组Cc2中若干所述开关电容组并联，且所述开关电容组均串接于晶体管M2的漏极与晶体管M1的栅极；每个所述开关电容组包括1个电容和2个开关，所述电容串接于所述开关之间。5.根据权利要求2所述的放大器，其特征在于，所述第二级仪表放大电路(20)包括隔直偏置电路(201)、第二级斩波运算放大电路(202)、第一反馈回路(203)、第二反馈回路(204)、纹波抑制回路(205)，其中，所述隔直偏置电路(201)，连接所述第一级增益放大电路(103)，用于对所述第一ECG信号进行隔直处理；第二级斩波运算放大电路(202)，连接所述隔直偏置电路(201)、所述信号输出端，用于对所述隔直后的第一ECG信号进行放大和斩波调制处理，得到第二调制ECG信号；所述第一反馈回路(203)，连接所述第二级斩波运算放大电路(202)，用于将所述第二级斩波运算放大电路(202)输出的所述第二调制ECG信号中的直流信号反馈至所述第二级斩波运算放大电路(202)；所述纹波抑制回路(205)，连接所述第二级斩波运算放大电路(202)，用于将所述第二级斩波运算放大电路(202)输出的所述第二调制ECG信号中的纹波信号反馈至第二级斩波运算放大电路(202)；所述第二反馈回路(204)，连接所述第二级斩波运算放大电路(202)，用于将所述第二级斩波运算放大电路(202)输出的所述第二调制ECG信号反馈至第二级斩波运算放大电路(202)；所述第二级斩波运算放大电路(202)还用于处理所述第二调制ECG信号、所述直流信号、所述纹波信号，得到所述第二ECG信号。6.根据权利要求5所述的放大器，其特征在于，第二级斩波运算放大电路(202)包括差分放大器GM1、斩波调制器CH3、差分放大器GM2、电容Cm1和电容Cm2，其中，所述差分放大器GM1输入端与所述隔直偏置电路(201)、所述第一反馈回路(203)、所述第二反馈回路(204)连接，所述差分放大器GM1输出端与所述斩波调制器CH3输入端、所述纹波抑制回路(205)连接，所述斩波调制器CH3输出端与所述差分放大器GM2输入端、所述电容Cm1一端、所述电容Cm2一端连接，所述差分...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱樟明，张程高，刘术彬，丁瑞雪，杨银堂，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61