[实用新型]一种可编程生物电传感放大器

说明书

本实用新型公开了一种可编程生物电传感放大器，包括：六输入差分放大器电路、第一直流失调抑制电路、第二直流失调抑制电路、闭环增益电路；第一直流失调抑制电路和第二直流失调抑制电路用于抑制直流失调电压；闭环增益电路作为负反馈环路为可编程生物电传感放大器提供闭环增益。本实用新型适用于直流耦合输入，并具有一定的直流电极失调抑制能力，可以有效提升微弱生物电信号的信噪比和抗干扰能力，进而提升整个信号采集的精度。

技术领域

本实用新型涉及传感技术和集成电路技术领域，尤其涉及一种可编程生物电传感放大器。

背景技术

生物电信号的前端放大器是健康信息采集系统的核心模块。作为整个采集系统直接接触电极实现信号采集的首个电路模块，其采集精度直接影响了获取的健康信息的准确度。在生物电信号如心电、脑电等微弱生物电信号的采集测量中，通常会使用皮肤清洁剂和具有导体胶的电极来减小皮肤阻抗，增强电极和皮肤间的导电性，然而这种传统电极具有一定的极化电压，造成采集放大器的输入失调电压大而引起信号饱和失真，特别是长期测量下电极极化电压会更大。另外生物电信号幅度较小，极其微弱，因而极易受到环境噪声、电极接触扰动、电路噪声的干扰，而且上述问题在实际信号采集测量中会显得更加严重。因此设计具有抑制失调电压、低噪声和高能效的前端放大器是打造高性能的采集系统的关键，特别是面向穿戴式健康监测的应用趋势，越来越多的新技术开始涌现以满足高性能前端放大器的设计需求。目前主流的设计方法是采用交流AC耦合输入，但是AC耦合的缺点是需要在前置放大器输入端放置大的耦合电容，而大电容无法集成且存在器件失配而引起大的输入误差。为了解决上述问题，需要提供一种新的具有可编程的高通截止频率和放大倍数的前端放大器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种可编程生物电传感放大器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可编程生物电传感放大器，包括：六输入差分放大器电路、第一直流失调抑制电路、第二直流失调抑制电路、闭环增益电路，其中，

所述第一直流失调抑制电路连接在所述六输入差分放大器电路的第一正输入端Vpp与第一负输入端Vpn之间，所述第一直流失调抑制电路与所述六输入差分放大器电路的第一正输入端Vpp的连接点为所述可编程生物电传感放大器的外部信号正差分输入端Vip；所述第二直流失调抑制电路连接在所述六输入差分放大器电路的第二正输入端Vnp与第二负输入端Vnn之间，所述第二直流失调抑制电路与所述六输入差分放大器电路的第二正输入端Vnp的连接点为所述可编程生物电传感放大器的外部信号负差分输入端Vin；所述六输入差分放大器电路的正辅助输入端Vpx和所述闭环增益电路均输入共模电压Vcm，所述六输入差分放大器电路的负辅助输入端Vnx经所述闭环增益电路与所述六输入差分放大器电路的输出端Vout连接；

所述第一直流失调抑制电路和第二直流失调抑制电路用于抑制直流失调电压；所述闭环增益电路作为负反馈环路为所述可编程生物电传感放大器提供闭环增益。

优选地，所述六输入差分放大器电路包括：偏置电路、多输入级电路、增益级电路、输出级电路；其中，

所述偏置电路包括PMOS管Mp1、Mp2以及偏置电流源Ib；所述PMOS管Mp1的源极与电源正端Vdd连接，所述PMOS管Mp1的漏极与所述PMOS管Mp2的源极连接，所述PMOS管Mp2的源极经所述偏置电流源Ib与电源负端Vss连接；所述PMOS管Mp1的栅极与漏极短接，所述PMOS管Mp2的栅极与漏极短接；