تقویت کننده های تفاضلی و حذف نویز در سیگنال های زیستی: طراحی و کاربردها

در این مقاله مروری، به نقش کلیدی تقویت کننده های تفاضلی در ثبت و پردازش سیگنال های زیستی پرداخته می شود؛ سیگنال هایی که به دلیل دامنه بسیار کوچک و حساسیت بالا، به شدت در معرض نویزهای محیطی، تداخلات الکتریکی و حرکت عضلانی قرار دارند. ابتدا اصول عملکرد تقویت کننده تفاضلی و اهمیت پارامترهایی همچون بهره پایدار، امپدانس ورودی بالا و نسبت حذف مد مشترک (CMRR) در حذف نویز بررسی شده است. سپس رویکردهای نوین طراحی شامل تقویت کننده های کم مصرف، ساختارهای CMOS، تکنیک های سوئیچینگ Chopper و تقویت کننده های مخصوص سیستم های پوشیدنی و واسط مغز–رایانه مرور شده اند. همچنین، کاربرد این معماری ها در الکتروکاردیوگرام (ECG)، الکتروانسفالوگرام (EEG)، الکترومایوگرام (EMG) و سیگنال های زیستی کم دامنه تحلیل شده است. در نهایت، چالش های باقی مانده و ضرورت توسعه تقویت کننده های با توان پایین، پایداری حرارتی و CMRR بسیار بالا برای نسل های آینده تجهیزات پزشکی و زیست الکترونیک مورد تاکید قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

تقویت کننده تفاضلی ، سیگنال های زیستی ، CMRR ، حذف نویز