Diseño y análisis de un frente analógico de alta ganancia, bajo ruido y bajo consumo de energía para la adquisición de electrocardiogramas en tecnología de 45 nm utilizando / método
Autores: Emon, Md. Zubair Alam; Salim, Khosru Mohammad; Chowdhury, Md. Iqbal Bahar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y análisis de un frente analógico de alta ganancia, bajo ruido y bajo consumo de energía para la adquisición de electrocardiogramas en tecnología de 45 nm utilizando / método
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Front-end analógico
Electrocardiograma
Simulación de Cadence
Nodo de tecnología
Amplificadores operacionales de transconductancia
Distorsión armónica total
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se ha diseñado, implementado e investigado un circuito de front-end analógico (AFE) para un sistema de detección de electrocardiograma (ECG) en un marco de simulación Cadence estándar de la industria utilizando un nodo tecnológico avanzado de 45 nm. El AFE consta de un amplificador de instrumentación, un filtro pasa banda Butterworth (con secciones de paso bajo de quinto orden y paso alto de segundo orden) y un filtro de rechazo de segundo orden, todos basados en amplificadores operacionales de transconductancia (OTA) compensados por Miller de dos etapas. Los OTAs han sido diseñados empleando la metodología. Se llevan a cabo simulaciones tanto antes como después del diseño del circuito. El diseño ocupa un área de 0.00628 mm sin los resistores y capacitores. Se realizó un análisis de varios resultados de simulación para el AFE propuesto. El circuito muestra un ancho de banda post-diseño de 239 Hz, con una ganancia variable entre 44 y 58 dB, una profundidad de rechazo de -56.4 dB a 50.1 Hz, una distorsión armónica total (THD) de -59.65 dB (menos del 1%), una densidad espectral de ruido referida a la entrada de
Descripción
En este trabajo, se ha diseñado, implementado e investigado un circuito de front-end analógico (AFE) para un sistema de detección de electrocardiograma (ECG) en un marco de simulación Cadence estándar de la industria utilizando un nodo tecnológico avanzado de 45 nm. El AFE consta de un amplificador de instrumentación, un filtro pasa banda Butterworth (con secciones de paso bajo de quinto orden y paso alto de segundo orden) y un filtro de rechazo de segundo orden, todos basados en amplificadores operacionales de transconductancia (OTA) compensados por Miller de dos etapas. Los OTAs han sido diseñados empleando la metodología. Se llevan a cabo simulaciones tanto antes como después del diseño del circuito. El diseño ocupa un área de 0.00628 mm sin los resistores y capacitores. Se realizó un análisis de varios resultados de simulación para el AFE propuesto. El circuito muestra un ancho de banda post-diseño de 239 Hz, con una ganancia variable entre 44 y 58 dB, una profundidad de rechazo de -56.4 dB a 50.1 Hz, una distorsión armónica total (THD) de -59.65 dB (menos del 1%), una densidad espectral de ruido referida a la entrada de