Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 電子工程學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/74188
標題: 適用於生醫應用之生物訊號擷取類比前端電路設計
Design of Bio-signal Acquisition Front-End Circuits for Biomedical Application
作者: Yang-Sheng Cheng
鄭揚聲
指導教授: 林宗賢(Tsung-Hsien Lin)
共同指導教授: 呂學士(Shey-Shi Lu)
關鍵字: 低功率,低雜訊,感測器,類比前端電路,儀表放大器,生醫應用,
Low Power,Low Noise,Sensor,Analog Front-End Circuits,Instrumentation Amplifier,Biomedical Applications,
出版年 : 2019
學位: 碩士
摘要: 本論文實作並量測一個晶片,此晶片適用於腦波偵測的低雜訊與低功耗類比前端電路。此前端電路的架構使用電流回授儀表放大器,並利用動態偏移補償技術,以截波之方式達到去除閃爍雜訊的效果。此電路亦包含一個漣波抑制電路,能將截波技術產生的漣波消除。本電路使用了兩種不同的方式來抑制因電極不匹配而造成的偏移電壓。第一種方式是利用交換電容積分器,以負回授補償的方式來消除偏移電壓,量測結果顯示電路具有高通濾波的效果。然而因為交換電容電路的雜訊折疊效應,影響了低頻訊號的品質。第二種方式是使用極短的工作週期,將電阻的低阻值提升至高阻抗。藉由此一特性,實現高通濾波的效果,並在低頻率也有良好的表現。這顆晶片實作於台積電180奈米製程,晶片核心面積為0.56平方毫米。此電路在1.8伏特下消耗28.7微安培的電流,在局部場電位頻帶(1到200赫茲)中,積分雜訊為1.275微伏特,在動作電位(200到5千赫茲)頻帶中,積分雜訊則為3.675微伏特。雜訊效率比分別為18.65和10.95。
This thesis introduces the design of analog front-end circuits for biomedical application. The front-end is based on a chopper CFIA, with a ripple reduction loop and a DC servo loop. Chopping technique is employed to suppress the flicker noise and offset. The output ripple introduced by chopping is suppressed by ripple reduction loop. In bio-medical applications, the high-pass corner frequency should be set under 1 Hz, which requires a large time constant integrator. We implement two kinds of integrators, both structures are area-efficient, and avoid using pseudo-resistors and off-chip capacitors. The switched-capacitor integrator achieves a high-pass corner of 0.2 Hz. However, the aliasing issue in switched-capacitor can cause severely aliased noise in low frequency, which degrades the noise performance. On the other hand, integrator using duty-cycled resistor has the better noise performance in low frequency. The chip is implemented with TSMC 180-nm process and the core area is 0.56 mm2. With current consumption of 27.83 uA, the input-referred noise in the LFP signal band (1 Hz-200 Hz) and AP signal band (200 Hz-5 kHz) are 1.275 uVrms and 3.675 uVrms, respectively. The NEF can be calculated as 18.65 and 10.95, respectively.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/74188
DOI: 10.6342/NTU201903112
全文授權: 有償授權
顯示於系所單位:電子工程學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-108-1.pdf
  目前未授權公開取用
8.1 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved