超低截止频率模拟滤波器的研究与实现-论文-万方医学网

超低截止频率模拟滤波器的研究与实现

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摘要鉴于集成电路在减少医疗电子体积和功耗中扮演着重要的角色,医疗芯片受到了广泛的关注。本文首先对生理信号采集过程中遇到的各种噪声和干扰进行了探讨,然后提出了模拟滤波器的必要性。之后本文对模拟滤波器的基础、分类以及各种全集成模拟滤波器的研究现状进行了探讨。<br>　　为了克服现有全集成、超低截止频率滤波器的各种不足,本文提出了一种基于电流舵的超大时间常数的积分器,该积分器具有调节范围广泛、非线性失真低的优点。通过采用该积分器,我们设计出了全集成50 Hz陷波器、250 Hz低通滤波器和0.05 Hz高通滤波器。其中陷波器用来消除工频干扰,低通滤波器用来过滤高频噪声,高通滤波器用来消除基线漂移和直流失调。这三种滤波器在SMIC0.18μM CMOS工艺进行设计并进行了流片。<br>　　测试结果表明这三种滤波器的总谐波失真分别为-76 dB(陷波和低通)和-80 dB(高通),远远低于其它结构的同类型滤波器。而且调节范围分别从0.5～252 Hz(陷波)、0.6～250 Hz(低通)和0.005～0.87 Hz(高通)。最后我们应用这些滤波器对心电信号进行了实时处理,结果表明这些滤波器成功地滤除掉了工频和基线漂等干扰。