Filtro pasa banda de segundo orden CMOS ampliamente ajustable para análisis de bioimpedancia multi-seno
Autores: Corbacho, Israel; Carrillo, Juan M.; Ausín, José L.; Domínguez, Miguel Á.; Pérez-Aloe, Raquel; Duque-Carrillo, J. Francisco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Filtro pasa banda de segundo orden CMOS ampliamente ajustable para análisis de bioimpedancia multi-seno
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Cmos
Sintonizable
Filtro pasa banda
Transconductancia
Programabilidad
Frecuencia central
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un filtro de paso de banda (BPF) de segundo orden ampliamente ajustable en CMOS, destinado a ser utilizado en aplicaciones de bioimpedancia de multi-seno. El filtro incorpora un transconductor ajustable en el que se restan las respuestas de dos convertidores de voltaje a corriente linealizados. Como resultado, la transconductancia efectiva puede ajustarse continuamente en casi tres décadas, lo que permite una programabilidad correspondiente de la frecuencia central del BPF. El circuito fue diseñado y fabricado en tecnología CMOS de 180 nm para operar con un suministro de 1.8 V, y la caracterización experimental se realizó en ocho muestras del prototipo de silicio. La transconductancia simulada de la celda puede ajustarse desde 5.3 nA/V hasta 19.60 A/V. El rango medido de la transconductancia experimental varió, sin embargo, entre 1.42 A/V y 20.57 A/V. De manera similar, la frecuencia central del BPF, que en las simulaciones variaba de 500 Hz a 342 kHz, puede programarse en los prototipos de silicio desde 22.4 kHz hasta 290 kHz. Se llevaron a cabo simulaciones de Monte Carlo y de esquinas para determinar el origen de esta desviación. Además, se proporciona una extensa simulación y caracterización experimental del transconductor independiente y del BPF completo.
Descripción
Se presenta un filtro de paso de banda (BPF) de segundo orden ampliamente ajustable en CMOS, destinado a ser utilizado en aplicaciones de bioimpedancia de multi-seno. El filtro incorpora un transconductor ajustable en el que se restan las respuestas de dos convertidores de voltaje a corriente linealizados. Como resultado, la transconductancia efectiva puede ajustarse continuamente en casi tres décadas, lo que permite una programabilidad correspondiente de la frecuencia central del BPF. El circuito fue diseñado y fabricado en tecnología CMOS de 180 nm para operar con un suministro de 1.8 V, y la caracterización experimental se realizó en ocho muestras del prototipo de silicio. La transconductancia simulada de la celda puede ajustarse desde 5.3 nA/V hasta 19.60 A/V. El rango medido de la transconductancia experimental varió, sin embargo, entre 1.42 A/V y 20.57 A/V. De manera similar, la frecuencia central del BPF, que en las simulaciones variaba de 500 Hz a 342 kHz, puede programarse en los prototipos de silicio desde 22.4 kHz hasta 290 kHz. Se llevaron a cabo simulaciones de Monte Carlo y de esquinas para determinar el origen de esta desviación. Además, se proporciona una extensa simulación y caracterización experimental del transconductor independiente y del BPF completo.