可穿戴脑电监测系统的低功耗逐次逼近型模数转换器设计 |
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引用本文: | 潘梓忱,姚剑敏,严群.可穿戴脑电监测系统的低功耗逐次逼近型模数转换器设计[J].仪表技术,2023(6):5-8+42. |
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作者姓名: | 潘梓忱 姚剑敏 严群 |
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作者单位: | 1. 福州大学物理与信息工程学院 |
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摘 要: | 基于TSMC 180 nm芯片工艺,设计了一个用于可穿戴脑电监测的10位低功耗逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。为了有效降低DAC电容阵列的切换功耗,采用新型差分DAC电容阵列,并使用单调开关切换方式。比较器采用两级动态比较器,在提高效率的同时也降低功耗及噪声。针对脑电信号的特点,采用栅压自举开关实现高线性的采样。后仿真结果表明:在1.8 V供电电压、40 kS/s采样率下,这款SAR ADC的功耗仅为2.4μW,其有效位数(ENOB)为9.68 bit,无杂散动态范围(SFDR)为70.6 dB,优值为73.1 fJ/(conv-step),设计的SAR ADC适用于可穿戴脑电监测设备。
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关 键 词: | 脑电信号 低功耗 逐次逼近寄存器 模数转换器 单调开关切换 |
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