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在许多现代高性能数模混合电路中,模拟前端作为外界微弱的模拟电信号与模数转换器的桥梁,在模拟信号处理方面具有十分重要的地位。无论是复杂的传感控制系统,还是作为研究新热点的低功耗、可穿戴健康监护系统都对模拟前端的设计提出了更高的要求。同时满足低噪声、低失调、低功耗、高输入阻抗和高共模抑制比的模拟前端仍然是模拟集成电路设计的难点。本论文的主要工作是对高精度、低噪声、低功耗的模拟前端集成电路进行研究和设计。文章设计了高速低功耗的通用型仪表放大器以及应用于可穿戴健康监护系统的生物电信号采集模拟前端,电路设计均采用0.35μm 2P4M CMOS工艺。高速低功耗通用型仪表放大器采用多通路斩波稳零的电路结构,纹波消除回路突破了传统型斩波调制放大器由于输出级联低通滤波器而导致的输入信号带宽限制。多信号通路的设计补偿了纹波消除回路产生的零极点对,保证放大器具有稳定的建立时间。仿真结果表明电路静态工作电流为265 u A,仪表放大器等效输入噪声功率谱密度仿真结果为15.1nV/Hz,单位增益带宽为3.1MHz,0.5%精度建立时间为10μs,等效输入失调及其纹波小于20 μV。生物电信号采集模拟前端是生物干电极与可穿戴健康监护系统的接口电路,其核心模块包括仪表放大器和可编程放大器。仪表放大器采用斩波调制的电流反馈型拓扑结构并且通过纹波消除回路抑制失调纹波;可编程放大器分为两级,可实现增益、带宽的数字可调。该电路已完成流片和部分指标测试,测试结果表明:模拟前端呈带通特性,低通截止频率150-2100Hz数字可调,通带增益41dB-78dB数字可调;可抑制的最大电极失调电压大于300mV。等效输入阻抗为380MΩ@80Hz。共模抑制比CMRR>110dB@30Hz,电源抑制比为90dB@30Hz,消耗的总静态电流为7μA(含偏置)。单通道(不含偏置)噪声能效因子(NEF)为8.1。