طراحی مدار نمونه بردار و نگهدار غیریکنواخت با توان مصرفی پایین جهت کاربردهای سیگنال های زیستی

کاهش حجم داده در مدارهای پردازشگر زیستی در کاهش حافظه مورد نیاز و مصرف توان، موثر است. بنابراین برای رسیدن به این هدف، نمونه برداری غیر یکنواخت (NUS) مورد توجه قرار گرفته است. لذا به کمک یک مدار نمونه بردار و نگه دار که به طور غیریکنواخت از سیگنال زیستی نمونه برداری می کند، می توان اطلاعات سیگنال های حیاتی را با حجم داده کمتری به دست آورد. در این مقاله، یک مدار نمونه بردار و نگه دار غیریکنواخت جدید با روش حلقه بسته همراه با مدار مولد کلاک مربوطه در محدوده فرکانس های زیستی به صورت تفاضلی پیشنهاد شده که با مصرف توان کم، می تواند از سیگنال های زیستی نمونه برداری کند و حجم داده تولید شده را به حداقل برساند. مدار سازنده کلاک غیر یکنواخت پیشنهادی از دو مقایسه کننده با ورودی های PMOS و NMOS و یک مدار کنترلی با گیت های منطقی ساخته شده است. این مدار با تشخیص نرخ تغییرات سیگنال قلب، کلاک غیریکنواختی با دو فرکانس ۱۰۰۰ و ۱۰۰ هرتز به ترتیب برای تغییرات تند و کند تولید می کند. سیگنال خروجی مدار نمونه بردار با روش نمونه برداری مجدد و به روش درون یابی با استفاده از نرم افزار متلب بازسازی شده است. نتایج شبیه سازی با نرم افزار کیدنس در فناوری ۱۸/۰ میکرومتر و با تغذیه ۸/۱ ولت، نشان می دهد که شاخص درصد اختلاف موثر (PRD) برابر ۳/۲ درصد و شاخص مجذور میانگین خطا(MSE) برابر ^۵-۱۰ × ۵۷/۸ و نسبت سیگنال به نویز (SNR) برابر ۷۱ دسیبل است که نشانگر عملکرد مناسب مدار پیشنهادی نسبت به مطالعه های پیشین است.

کلیدواژه ها:

سیگنال های زیستی ، کم توان ، مقایسه کننده ، نمونه بردار و نگه دار ، نمونه برداری غیریکنواخت