随着我国医疗和健康产业的快速发展,可穿戴电子传感器设备也取得了长足的发展,并为远程医疗等新型医疗模式提供着新的解决方案。低功耗集成电路、低功耗无线局域网)、新材料等技术的发展为可穿戴医疗设备的体积缩小、功耗缩减、性能提升提供了解决方案。用于生理信号检测的接口电路是可穿戴医疗设备的重要构成,信号获取的质量、干扰抑制能力以及对信号的预处理能力决定了接口电路的性能。逐次逼近型模数转换器（Successive approximation Register Analog-to-Digital Converter,SAR ADC）由于具备了结构简单、低功耗、易于集成的特点,正成为了生理信号检测接口电路的重要组成部分。同时对特定信号,比如心电图（Electrocardiogram,ECG）的低功耗片上预处理,实现片上系统的信号预处理电路,也是高性能接口电路的一个重要研究方向。本文首先介绍了常见生理信号的特性,着重介绍了ECG信号存在的运动伪影和基线漂移的影响,分析了低功耗接口电路所需的性能指标。随后简要SAR ADC的工作原理,阐述了低压条件下各个关键模块对系统整体性能的影响,包括采样开关非线性、电容失配、比较器失调电压以及噪声等非理想因素的影响。基于上述的理论分析,本文将低功耗心率检测电路和低功耗低速SAR ADC作为研究对象,研究了一种双峰心率检测方法以及基线跟随技术,提出了几种适用于低电源电压的衬底偏置型电路,并将其应用到所设计的低功耗SAR ADC。主要研究内容和成果如下:1、提出并实现了一款纯数字的自适应心率检测电路。首先,模拟前端电路将心率信号进行放大,随后将其通过微分处理成双峰信号。将该双峰信号通过延迟、输入到有限状态机,从而实现对心率信号有效性的判定。此外,为了降低漏电现象以及更加便捷地对基线电压实现跟踪,采用R-DAC的方式,通过控制流经电阻的电流的大小,实现了基线跟踪电压的步进改变。该电路具有低功耗、自适应基线跟踪以及去运动伪影等特性,后仿真结果表明,当VDD为1.2V,该电路检测输入心率信号的准确率为99.9%,功耗仅为100n W,面积仅为0.09mm~2,适合应用到生理信号检测的数字接口电路中。2、提出并实现了一款10bit和10k S/s的低工作电压、低能耗的SAR ADC。该ADC采用了一种Vcm-based的时序,与传统电容阵列时序相比,电容量减小了80%,功耗降低了98%。此外,在低压设计方面,本文分析了低压条件下各种非理想因素对ADC性能的影响,采用了衬底偏置（bulk-driven）技术,对自举开关、两级动态比较器以及SAR逻辑等模块进行优化。后仿真结果表明,在0.6V的电源电压之下,该款SAR ADC的有效位数为9.5bit,品质因数为5.78f J/conv.-step。面积为0.25mm2,电路整体功耗仅为43n W,可用于ECG、EEG、EMG等多种生理信号的采集和处理。