Amplificadores de instrumentação integrados de baixo consumo e baixo ruído para aplicações portáteis voltadas ao tratamento de biosinais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Viana, Nayana Letícia de Morais
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Amplificador de instrumentação
Amplificador operacional de transcondutância
Circuitos integrados
Biopotenciais
Pseudo-resistores
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27781
Resumo: This work presents some proposals for low-power and low-noise instrumentation amplifiers aimed at biopotential conditioning, using 0.5 µm CMOS technology. Firstly a theoretical framework about the treatment of biopotentials for wearable and/or portable applications is presented. Following is done a state of the art review for low power and low noise instrumentation amplifier architectures. A study about the types of pseudoresistors presented in the literature is also performed. Once this is done, the methodology used to perform this work is presented. Two OTA (Transconductance Operational Amplifier) architectures were selected to compare noise and consumption, namely: FoldedCascode and Current-Mirror. Current-Mirror topology showed better behavior related to consumption and gain, while Folded-Cascode behaved better related to the noise. It is also proposed a methodology for comparative analysis of pseudo resistors, in order to choose one that optimally meets the requirements of high resistance and low variability. Three instrumentation amplifiers have been implemented: two one-stage amplifiers (single-ended and fully-differential), and one with two-stages, in order to meet gain and frequency requirements for the entire range of the biopotentials. The results shown that the three configurations meet the specifications for use in low power and low noise acquisition systems for portable biosignal applications.
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