[发明专利]一种传感器模拟前端电路

说明书

本发明公开了一种传感器模拟前端电路，包括增益自适应调节电路和缓冲电路，其中，所述增益自适应调节电路，连接信号输入端，用于对差分输入信号进行自适应增益调节；所述缓冲电路，连接所述增益自适应调节电路，用于对调节后的输入信号进行缓冲处理。本发明提供的传感器模拟前端电路，可以实现对输入信号的高精度获取与自适应增益调节，是一种高精度低功耗的传感器模拟前端电路。

技术领域

本发明属于模拟与数字混合集成电路技术领域，具体涉及一种传感器模拟前端电路。

背景技术

当今社会，人们对健康身体的需求日益提高，如何快捷且低成本的监测身体健康成为当下人们关注的焦点，其中不可或缺的一环便是便携式可穿戴生物医疗设备，包括对心电、肌电、脑电等各种生物电信号的测量。

基于便携式生物医疗设备使用环境和要求，高精度和低功耗始终是其核心部件-传感器模拟前端电路设计的重要内容。目前，大多模拟前端电路采用全集成的模拟电路实现反馈，使用全集成的模拟集成电路可以将元器件集中在一个集成电路板上，制作过程更加简单，方便快捷，且单块板子上功能完善，使用方便，适于使用者直接使用，且相对于非全集成的，可以相对应的降低功耗；或者是采用多比较器与峰值检测逻辑电路实现反馈，这种方法相对于全集成的模拟电路，采用了数字与模拟电路结合的设计方法，更稳定，功耗也会进一步降低。

但是，上述模拟电路实现方式，自身噪声大、控制精度差，而多比较器与峰值检测逻辑电路使用比较器数目多，会大幅牺牲功耗。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种传感器模拟前端电路。

本发明的一个实施例提供了一种传感器模拟前端电路，包括增益自适应调节电路和缓冲电路，其中，

增益自适应调节电路和缓冲电路，其中，

所述增益自适应调节电路，连接信号输入端，用于对差分输入信号进行自适应增益调节；

所述缓冲电路，连接所述增益自适应调节电路，用于对调节后的差分输入信号进行缓冲处理。

在本发明的一个实施例中，所述增益自适应调节电路包括斩波调制可变增益放大电路、逐次逼近型模数转换器、二进制码转温度计码数字逻辑转换器、反相器，其中，

所述斩波调制可变增益放大电路，连接所述信号输入端、所述缓冲电路，用于对所述差分输入信号进行自适应增益调节得到第一处理信号，并将所述第一处理信号输出至所述缓冲电路；

所述逐次逼近型模数转换器，连接所述斩波调制可变增益放大电路，用于将所述第一处理信号量化为二进制码；

所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器，连接所述逐次逼近型模数转换器，用于将所述二进制码转化为温度计码；

所述反相器，连接所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器、所述斩波调制可变增益放大电路，用于将所述温度计码的高低电平进行翻转得到开关控制信号，并将所述开关控制信号输出至所述斩波调制可变增益放大电路。

在本发明的一个实施例中，所述逐次逼近型模数转换器输出N位二进制码，并由所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器将所述N位二进制码转为2^N位温度计码，N为大于0的整数。

在本发明的一个实施例中，所述斩波调制可变增益放大电路包括第一斩波调制器CH1、第一偏置电路、第二偏置电路、第一开关电容阵列、第二开关电容阵列、第二斩波调制器CH2、全差分斩波调制放大电路OPA1、第一全差分放大器OPA2、第二全差分放大器OPA3、第一反馈电路、第二反馈电路，其中，