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国民个人健康意识的逐渐增强,以及日益增长的保健和医疗成本推动了对用户身体状况远程监测和远程诊断的医疗系统的发展。为了获取全面可靠的监测信息并作出准确的诊断,需要对用户体内的生理信号进行连续的采集和量化,这就要求智能监测系统拥有较小的物理尺寸和极低的功耗。ADC作为生物电信号检测的核心模块,其功耗以及性能对整个设备的影响非常大,而且作为DSP系统的前一级模块,如果能将ADC采集量化完成的数据进行特征参数提取,减少传输到DSP处理单元的数据量,那么不但可以减少数据传输过程中的功耗,还可以很大程度上减少DSP处理单元的功耗。因此设计一个能够进行生物电信号特征参数提取,并具备低功耗、高精度的ADC对于整个系统来说至关重要。本课题在0.13μm标准CMOS工艺下,设计了一款用于生物电信号特征参数提取的12bit低功耗SAR ADC。针对生物电信号的大部分时间内不会有很大的幅值变化,波段之间有非常明显的区别,并且整个信号随时间成周期性变化的特点,提出了一种新型的预测区间动态追踪算法,该算法大幅度减少了比较器和DAC电容阵列的功耗,并且基于本算法量化出的结果可以用于后续的生物电信号特征参数提取。结合预测算法和SAR ADC的工作原理,设计了与算法相匹配的DAC电容阵列以及整体的SAR ADC架构。通过MATLAB建模,验证了算法和架构的可行性。通过基于VCM-based的分段DAC结构减小了DAC电容阵列的面积和功耗。在Cadence环境中进行了电路设计,并完成了版图设计,对版图进行了参数提取。在10kS/s的采样率下,系统的后仿结果如下,SFDR为81.83 dB,SNDR为72.35 dB,ENOB为11.7 bit,在1.2V电源电压下功耗3.64W,FoM值为11.14fJ/Conv.-s。