一种可编程生物电传感放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可编程生物电传感放大器，包括：六输入差分放大器电路、第一直流失调抑制电路、第二直流失调抑制电路、闭环增益电路；第一直流失调抑制电路和第二直流失调抑制电路用于抑制直流失调电压；闭环增益电路作为负反馈环路为可编程生物电传感放大器提供闭环增益。本实用新型专利技术适用于直流耦合输入，并具有一定的直流电极失调抑制能力，可以有效提升微弱生物电信号的信噪比和抗干扰能力，进而提升整个信号采集的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种可编程生物电传感放大器
本技术涉及传感技术和集成电路
，尤其涉及一种可编程生物电传感放大器。
技术介绍
生物电信号的前端放大器是健康信息采集系统的核心模块。作为整个采集系统直接接触电极实现信号采集的首个电路模块，其采集精度直接影响了获取的健康信息的准确度。在生物电信号如心电、脑电等微弱生物电信号的采集测量中，通常会使用皮肤清洁剂和具有导体胶的电极来减小皮肤阻抗，增强电极和皮肤间的导电性，然而这种传统电极具有一定的极化电压，造成采集放大器的输入失调电压大而引起信号饱和失真，特别是长期测量下电极极化电压会更大。另外生物电信号幅度较小，极其微弱，因而极易受到环境噪声、电极接触扰动、电路噪声的干扰，而且上述问题在实际信号采集测量中会显得更加严重。因此设计具有抑制失调电压、低噪声和高能效的前端放大器是打造高性能的采集系统的关键，特别是面向穿戴式健康监测的应用趋势，越来越多的新技术开始涌现以满足高性能前端放大器的设计需求。目前主流的设计方法是采用交流AC耦合输入，但是AC耦合的缺点是需要在前置放大器输入端放置大的耦合电容，而大电容无法集成且存在器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可编程生物电传感放大器，其特征在于，包括：六输入差分放大器电路(10)、第一直流失调抑制电路(20)、第二直流失调抑制电路(30)、闭环增益电路(40)，其中，/n所述第一直流失调抑制电路(20)连接在所述六输入差分放大器电路(10)的第一正输入端Vpp与第一负输入端Vpn之间，所述第一直流失调抑制电路(20)与所述六输入差分放大器电路(10)的第一正输入端Vpp的连接点为所述可编程生物电传感放大器的外部信号正差分输入端Vip；所述第二直流失调抑制电路(30)连接在所述六输入差分放大器电路(10)的第二正输入端Vnp与第二负输入端Vnn之间，所述第二直流失调抑制电路(30)与所述六输入...

【技术特征摘要】
1.一种可编程生物电传感放大器，其特征在于，包括：六输入差分放大器电路(10)、第一直流失调抑制电路(20)、第二直流失调抑制电路(30)、闭环增益电路(40)，其中，
所述第一直流失调抑制电路(20)连接在所述六输入差分放大器电路(10)的第一正输入端Vpp与第一负输入端Vpn之间，所述第一直流失调抑制电路(20)与所述六输入差分放大器电路(10)的第一正输入端Vpp的连接点为所述可编程生物电传感放大器的外部信号正差分输入端Vip；所述第二直流失调抑制电路(30)连接在所述六输入差分放大器电路(10)的第二正输入端Vnp与第二负输入端Vnn之间，所述第二直流失调抑制电路(30)与所述六输入差分放大器电路(10)的第二正输入端Vnp的连接点为所述可编程生物电传感放大器的外部信号负差分输入端Vin；所述六输入差分放大器电路(10)的正辅助输入端Vpx和所述闭环增益电路(40)均输入共模电压Vcm，所述六输入差分放大器电路(10)的负辅助输入端Vnx经所述闭环增益电路(40)与所述六输入差分放大器电路(10)的输出端Vout连接；
所述第一直流失调抑制电路(20)和第二直流失调抑制电路(30)用于抑制直流失调电压；所述闭环增益电路(40)作为负反馈环路为所述可编程生物电传感放大器提供闭环增益。


2.根据权利要求1所述的可编程生物电传感放大器，其特征在于，所述六输入差分放大器电路(10)包括：偏置电路、多输入级电路、增益级电路、输出级电路；其中，
所述偏置电路包括PMOS管Mp1、Mp2以及偏置电流源Ib；所述PMOS管Mp1的源极与电源正端Vdd连接，所述PMOS管Mp1的漏极与所述PMOS管Mp2的源极连接，所述PMOS管Mp2的源极经所述偏置电流源Ib与电源负端Vss连接；所述PMOS管Mp1的栅极与漏极短接，所述PMOS管Mp2的栅极与漏极短接；
所述多输入级电路包括PMOS管Mp3、Mp4、Mp5、Mp6、Mp7、Mp8、Mp15、Mp16、Mp17以及NMOS管Mn1、Mn3；所述PMOS管Mp3、Mp6、Mp15的源极均与所述电源正端Vdd连接，所述PMOS管Mp3、Mp6、Mp15三者的栅极短接并连接至所述PMOS管Mp1的栅极；所述PMOS管Mp7和Mp8的栅极分别作为所述六输入差分放大器电路(10)的第一正输入端Vpp和第一负输入端Vpn，所述PMOS管Mp7和Mp8的源极相连并连接至所述PMOS管Mp6的漏极，所述PMOS管Mp7的漏极与所述NMOS管Mn3的漏极连接，所述PMOS管Mp8的漏极与所述NMOS管Mn1的漏极连接；所述PMOS管Mp4和Mp5的栅极分别作为所述六输入差分放大器电路(10)的第二负输入端Vnn和第二正输入端Vnp，所述PMOS管Mp4和Mp5的源极相连并连接至所述PMOS管Mp3的漏极，所述PMOS管Mp4的漏极与所述NMOS管Mn3的漏极连接，所述PMOS管Mp5的漏极与所述NMOS管Mn1的漏极连接；所述PMOS管Mp16和Mp17的栅极分别作为所述六输入差分放大器电路(10)的负辅助输入端Vnx和正辅助输入端Vpx，所述PMOS管Mp16和Mp17的源极相连并连接至所述PMOS管Mp15的漏极，所述PMOS管Mp16的漏极与所述NMOS管Mn1的漏极连接，所述PMOS管Mp17的漏极与所述NMOS管Mn3的漏极连接；所述NMOS管Mn1栅极与漏极短接，所述NMOS管Mn3栅极与漏极短接，所述NMOS管Mn1和Mn3的源极均连接至电源负端Vss；
所述增益级电路包括PMOS管Mp9、Mp10、Mp11、Mp12、Mp13以及NMOS管Mn2、Mn4、Mn5、Mn6；所述PMOS管Mp9和Mp10构成有源电流镜作为负载，所述PMOS管Mp10的栅极与漏极短接后与所述PMOS管Mp9的栅极连接，所述PMOS管Mp9的漏极与所述NMOS管Mn4的漏极连接，所述PMOS管Mp10的漏极与所述NMOS管Mn2的漏极连接；所述NMOS管Mn2与所述多输入级电路中的NMOS管Mn1形成电流镜电路，所述NMOS管Mn2的栅极与所述NMOS管Mn1的栅极相连，所述NMOS管Mn2的源极连接至电源负端Vss；所述NMOS管Mn4与所述多输入级电路中的NMOS管Mn3形成电流镜电路，所述NMOS管Mn4的栅极与所述NMOS管Mn3的栅极相连，所述NMOS管Mn4的源极连接至电源负端Vss；所述PMOS管Mp11、Mp12、Mp13与所述NMOS管Mn5、Mn6形成一个一阶放大器结构，所述PMOS管Mp11的栅极与所述偏置电路中的PMOS管Mp1的栅极相连形成电流源，所述PMOS管Mp12、Mp13的栅极分别连接所述PMOS管Mp9、Mp10的漏极，所述PMOS管Mp12和Mp13的源极相连并连接至所述PMOS管Mp11的漏极，所述PMOS管Mp12、Mp13的漏极分别与所述NMOS管Mn5、Mn6的漏极连接；所述NMOS管Mn5和Mn6构成有源电流镜作为负载，所述NMOS管Mn5的栅极与漏极短接后与所述NMOS管Mn6的栅极连接，所述NMOS管Mn5、Mn6的源极均连接至电源负端Vss；
所述输出级电路包括PMOS管Mp14和NMOS管Mn7；所述PMOS管Mp14的栅极与所述偏置电路中的PMOS管Mp1的栅极连接构成镜像电流源，所述PMOS管Mp14的源极与电源正端Vdd连接，所述PMOS管Mp14的漏极与所述NMOS管Mn7的漏极连接；所述NMOS管Mn7的栅极与所述NMOS管Mn6的漏极连接，所述NMOS管Mn7的源极连接至电源负端Vss；所述PMOS管Mp14的漏极与所述NMOS管Mn7的漏极连接点作为所述六输入差分放大器电路(10)的输出端Vout。


3.根据权利要求2所述的可编程生物电传感放大器，其特征在于，所述六输入差分放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骏哲，许小印，
申请(专利权)人：深圳芯森微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44