طراحی و شبیه سازی تقویت کننده عملیاتی با نویز و آفست کم با استفاده از روش برشگر تثبیت شده برای ثبت سیگنال های حیاتی

کاهش نویز و حذف آفست DC دو چالش اصلی در طراحی تقویت کننده های ثبت پتانسیل های حیاتی هستند. یکی از روش های متداول برای کاهش نویز فلیکر و آفست تقویت کننده عملیاتی استفاده از تکنیک برشگر تثبیت شده می باشد. خطای ناشی از تزریق بار سوئیچ ها، زمان نشست طولانی و ایجاد ریپل در خروجی از معایب اصلی استفاده از تکنیک برشگر هستند. در ساختار پیشنهادی از کوپلاژ خازنی به منظور از بین بردن ریپل خروجی ناشی از آفست تقویت کننده برشگر استفاده شده است. همچنین، برای جلوگیری از اشباع تقویت کننده برشگر، از فیدبک استفاده شده است. علاوه بر این، ساختار پیشنهادی قابلیت اعمال ورودی مود مشترک rail-to-rail را دارد. از مدار پیشنهادی می توان در کاربردهای با توان پایین از جمله تجهیزات پوشیدنی پزشکی استفاده نمود. پیاده سازی این تقویت کننده در تکنولوژی CMOS ۱۸۰ nm و در ولتاژ تغذیه ۱.۸ V صورت گرفته است. بر اساس نتایج شبیه سازی، میزان توان مصرفی تقویت کننده ۲۳ µW و مقدار چگالی ولتاژ نویز آن ۴۴.۵ nV/√Hz بدست آمده است.

کلیدواژه ها:

تقویت کننده عملیاتی ، آفست ، نویز فلیکر ، برشگر تثبیت شده ، ابزار دقیق پزشکی