【摘 要】
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功耗、噪声、共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio,CMRR）是生物医学传感器模拟前端（Analog frontend,AFE）电路设计最重要的3个指标.传统模拟前端常采用三运放仪表放大,电路功耗过大,同时其增益与共模抑制比都依赖输入电阻的匹配,CMOS工艺下20%的电阻误差往往导致CMRR漂移,增益精度不高.为了解决这一问题,提出了一种斩波稳定放大器电路（Choppe
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（61801524）； 中央高校基本科研业务费专项资助项目（CZQ20005）； 中南民族大学本科教学质量工程资助项目（JYX19080,ZYJ21001）；
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功耗、噪声、共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio,CMRR）是生物医学传感器模拟前端（Analog frontend,AFE）电路设计最重要的3个指标.传统模拟前端常采用三运放仪表放大,电路功耗过大,同时其增益与共模抑制比都依赖输入电阻的匹配,CMOS工艺下20%的电阻误差往往导致CMRR漂移,增益精度不高.为了解决这一问题,提出了一种斩波稳定放大器电路（Chopper-Stabilized Differential Difference Amplifier,CHSDDA）,该电路的增益由输入电容与反馈电容比值决定,由于电容制造误差低,其增益精度得到极大提升;滤波电阻的选择上采用可调伪电阻结构,不仅减小了电路面积,同时可避免共模抑制比受到电阻精度的影响;此外,部分电路采用亚阈值偏置,降低了功耗.该电路基于TSMC 250 nm CMOS工艺,仿真结果显示,该电路实现了22.5 dB的差分增益和49.7 dB的CMRR,相位裕度为87.2°.在0.1 Hz至100 Hz的带宽内,等效输入参考噪声仅为15μVrms,同时,总电流消耗仅为80μA,可扩展至其他低功耗应用.
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