• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

一款用于长期心电图监测的、实现2.4噪声等效因子的4微瓦模拟前端。

A 4-μW Analog Front End Achieving 2.4 NEF for Long-Term ECG Monitoring.

作者信息

Yang Wendi, Jiang Hanjun, Yin Yue, Wang Zhihua

出版信息

IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2021 Aug;15(4):655-665. doi: 10.1109/TBCAS.2021.3084152. Epub 2021 Sep 15.

DOI:10.1109/TBCAS.2021.3084152
PMID:34043513
Abstract

An ultra-low-power low-noise analog front end (AFE) is presented in this work, aiming for long-term ECG with clear P-waves for clinical diagnose. The chopper amplifier with passive noise filter and PWM based offset cancellation results in an input-reference noise of 0.39 μVrms, which shows 3.7X noise improvements among the state-of-the-art designs. With the digital offset cancellation by the pulse-width modulation wave, the AFE achieves a low input-referred dc offset of 0.4 μV among 9 tested chips and a low drift under 30 μV. A dynamic scale ADC with low-power comparator strategy prevents the instability and signal-loss, achieving an SFDR of 71.6 dB. The proposed AFE achieves a noise-efficient-factor (NEF) of 2.4 with a power consumption of 4 μW. The fabricated chip is demonstrated in a miniature prototype for long-term ECG monitoring application, presenting a clear ECG waveform with visible P-wave. The simultaneously ECG recording with a medical grade 12-lead ECG Holter shows the effective acquisition of the prototype, proofing the better noise performance.

摘要

本文介绍了一种超低功耗低噪声模拟前端(AFE),旨在用于长期心电图监测,以获取清晰的P波用于临床诊断。采用带有无源噪声滤波器的斩波放大器和基于脉宽调制(PWM)的失调消除技术,使得输入参考噪声为0.39 μVrms,与现有最先进设计相比,噪声降低了3.7倍。通过脉宽调制波进行数字失调消除,该AFE在9个测试芯片中实现了0.4 μV的低输入参考直流失调以及低于30 μV的低漂移。采用低功耗比较器策略的动态量程模数转换器(ADC)可防止信号不稳定和丢失,实现了71.6 dB的无杂散动态范围(SFDR)。所提出的AFE在功耗为4 μW时实现了2.4的噪声效率因子(NEF)。所制造的芯片在用于长期心电图监测应用的微型原型中得到了验证,呈现出带有可见P波的清晰心电图波形。与医用级12导联心电图动态记录仪同时进行的心电图记录显示了该原型的有效采集,证明了其更好的噪声性能。

相似文献

1
A 4-μW Analog Front End Achieving 2.4 NEF for Long-Term ECG Monitoring.一款用于长期心电图监测的、实现2.4噪声等效因子的4微瓦模拟前端。
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2021 Aug;15(4):655-665. doi: 10.1109/TBCAS.2021.3084152. Epub 2021 Sep 15.
2
A 2.55 NEF 76 dB CMRR DC-Coupled Fully Differential Difference Amplifier Based Analog Front End for Wearable Biomedical Sensors.基于 2.55 NEF、76dB CMRR、DC 耦合全差分差分放大器的可穿戴生物医学传感器用模拟前端
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2019 Oct;13(5):918-926. doi: 10.1109/TBCAS.2019.2924416. Epub 2019 Jun 24.
3
A Low-Power Current-Reuse Analog Front-End for High-Density Neural Recording Implants.用于高密度神经记录植入物的低功耗电流复用模拟前端。
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2018 Apr;12(2):271-280. doi: 10.1109/TBCAS.2018.2805278.
4
A 16-Channel CMOS Chopper-Stabilized Analog Front-End ECoG Acquisition Circuit for a Closed-Loop Epileptic Seizure Control System.一种用于闭环癫痫发作控制系统的 16 通道 CMOS 斩波稳定模拟前端 ECoG 采集电路。
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2018 Jun;12(3):543-553. doi: 10.1109/TBCAS.2018.2808415.
5
Design of a Low-Power Ground-Free Analog Front End for ECG Acquisition.用于 ECG 采集的低功耗无地模拟前端设计。
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2023 Apr;17(2):299-311. doi: 10.1109/TBCAS.2023.3249742. Epub 2023 May 10.
6
A Compact Sub-μW CMOS ECG Amplifier With 57.5-MΩ Z, 2.02 NEF, 8.16 PEF and 83.24-dB CMRR.一款具有 57.5MΩ 输入阻抗、2.02 奈奎斯特(NEF)、8.16 峰对峰(PEF)和 83.24dB 共模抑制比的低功耗 CMOS 心电放大器。
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2021 Jun;15(3):549-558. doi: 10.1109/TBCAS.2021.3086182. Epub 2021 Aug 12.
7
A low power, low noise Programmable Analog Front End (PAFE) for biopotential measurements.一款用于生物电位测量的低功耗、低噪声可编程模拟前端(PAFE)。
Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2017 Jul;2017:3844-3847. doi: 10.1109/EMBC.2017.8037695.
8
The design of CMOS general-purpose analog front-end circuit with tunable gain and bandwidth for biopotential signal recording systems.用于生物电位信号记录系统的具有可调增益和带宽的CMOS通用模拟前端电路设计。
Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2011;2011:4784-7. doi: 10.1109/IEMBS.2011.6091185.
9
ECG Arrhythmia Classification on an Ultra-Low-Power Microcontroller.超低功耗微控制器上的心电图心律失常分类
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2022 Jun;16(3):456-466. doi: 10.1109/TBCAS.2022.3182159. Epub 2022 Jul 12.
10
A Low-Voltage Chopper-Stabilized Amplifier for Fetal ECG Monitoring With a 1.41 Power Efficiency Factor.一种用于胎儿心电监测的低电压斩波稳定放大器,其功率效率因数为 1.41。
IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 2015 Apr;9(2):237-47. doi: 10.1109/TBCAS.2015.2417124. Epub 2015 Apr 14.

引用本文的文献

1
A voltage mode grounded capacitance multiplier with widely tunable gain for ultra-low cutoff frequency filter.一种用于超低频截止频率滤波器的具有广泛可调增益的电压模式接地电容倍增器。
Sci Prog. 2024 Oct-Dec;107(4):368504241276765. doi: 10.1177/00368504241276765.