← 返回 JSSC 论文列表
📄 下载 JSSC 原文 PDF
JSSC 2011第1期Data Converters0.5μmBiosignal

A3 0 22W Analog Signal Processor ASIC for Portable Biopotential Signal Monitorin

设计用于便携式心电图监测系统的模拟信号处理器ASIC,具有高分辨率ECG信号提取和自适应采样ADC等功能。
0.5μm CMOS, 2V, 30μW
ECG监测自适应采样阻抗监测低功耗无线监测
创新点1:ECG信号高分辨率提取技术,采用低噪声设计(噪声密度85 nV/√Hz)和超高共模抑制比(CMRR>105 dB)的仪表放大器,结合斩波调制技术消除低频噪声,显著提升微弱生物电信号的检测精度。
创新点2:自适应采样ADC创新,通过动态调整采样率(最高压缩比7:1)仅捕获ECG信号特征点(如R波),相比固定采样率系统降低70%数据量,减少无线传输功耗。
创新点3:连续时间电极-组织阻抗监测电路,实时检测电极接触阻抗变化并反馈信号完整性,采用频分复用技术避免与ECG信号采集冲突,解决传统间歇检测导致的运动伪影问题。
创新点4:异构集成系统架构,将特征提取(R波检测)、压缩采样、阻抗监测等功能集成于单颗0.5μm CMOS芯片,实现22μW超低功耗(2V供电),比前代系统功耗降低4倍。
Abstract
rfs, Hyejung Kim, and Chris V an Hoof , Member , IEEE Abstract—This paper presents the design and implementation of an analog signal processor (ASP) ASIC for portable ECG monitoring systems. The ASP ASIC performs four major func- tionalities: 1) ECG signal extraction with high resolution, 2) ECG signal feature extraction, 3) adaptive sampling ADC for the compression of ECG signals, 4) continuous-time electrode-tissue impedance monitoring for signal integrity monitoring. These functionalities ena