| 基金资助 | 第5-6页 |
| 致谢 | 第6-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-11页 |
| 缩写、符号清单、术语表 | 第21-24页 |
| 1 绪论 | 第24-33页 |
| 1.1 无线体域网简述 | 第24-26页 |
| 1.2 无线体域网中高性能传感器前端芯片研究意义 | 第26-27页 |
| 1.3 传感器前端芯片所面临的挑战和现状 | 第27-30页 |
| 1.4 论文研究内容和目标 | 第30-31页 |
| 1.5 论文构架和章节安排 | 第31-33页 |
| 2 生物信号记录与检测基础 | 第33-45页 |
| 2.1 生物信号的基本机制 | 第33-37页 |
| 2.1.1 静息电位 | 第33-34页 |
| 2.1.2 动作电位 | 第34-36页 |
| 2.1.3 胞外生物信号记录 | 第36-37页 |
| 2.2 常见几种生物信号及其医疗应用 | 第37-41页 |
| 2.2.1 脑电信号 | 第37-39页 |
| 2.2.2 心电信号 | 第39-40页 |
| 2.2.3 肌电信号 | 第40-41页 |
| 2.3 生物电极及其电学模型 | 第41-43页 |
| 2.4 生物信号检测系统组成 | 第43-44页 |
| 2.4.1 低噪声仪表放大器 | 第43-44页 |
| 2.4.2 模数转换器 | 第44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 3 用于生物信号采集的高输入阻抗、低噪声仪表放大器设计 | 第45-69页 |
| 3.1 低噪声、低功耗仪表放大器设计基本理论和技术 | 第45-55页 |
| 3.1.1 低噪声技术 | 第47-49页 |
| 3.1.2 电极失调抑制技术 | 第49-51页 |
| 3.1.3 阻抗提升技术 | 第51-52页 |
| 3.1.4 CMRR提升技术 | 第52-54页 |
| 3.1.5 低功耗技术 | 第54-55页 |
| 3.2 仪表放大器常用拓扑结构 | 第55-57页 |
| 3.2.1 交流耦合型放大器 | 第55-56页 |
| 3.2.2 直流耦合型放大器 | 第56-57页 |
| 3.3 采用斩波、失调电压抑制技术的电流反馈型仪表放大器设计 | 第57-65页 |
| 3.3.1 系统设计 | 第57页 |
| 3.3.2 主放大器设计 | 第57-60页 |
| 3.3.3 数字辅助型直流失调伺服环路 | 第60-64页 |
| 3.3.4 系统噪声分析 | 第64-65页 |
| 3.4 可调增益/带宽放大器设计 | 第65页 |
| 3.5 芯片设计和仿真结果 | 第65-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 4 低功耗高精度逐次逼近型模数转换器设计与研究 | 第69-100页 |
| 4.1 逐次逼近型模数转换器工作原理 | 第69-70页 |
| 4.2 基于时域比较器的12位低功耗SAR ADC设计 | 第70-81页 |
| 4.2.1 低功耗电荷重分配型电容阵列开关策略技术 | 第70-71页 |
| 4.2.2 DNL/INL理论分析 | 第71-75页 |
| 4.2.3 时域比较器设计 | 第75-77页 |
| 4.2.4 低功耗SAR逻辑电路结构设计 | 第77-79页 |
| 4.2.5 电路实现和测试结果分析 | 第79-81页 |
| 4.3 带电容失配校正技术的14位SAR ADC设计 | 第81-98页 |
| 4.3.1 电容阵列数学模型和非线性分析 | 第82-84页 |
| 4.3.2 电容失配校正算法数学模型及验证 | 第84-89页 |
| 4.3.3 系统框图和电路实现 | 第89-97页 |
| 4.3.4 芯片测试和结果分析 | 第97-98页 |
| 4.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 5 高精度、高动态范围直接数字转换前端芯片研究设计 | 第100-140页 |
| 5.1 现有生物信号采集系统前端构架介绍 | 第100-102页 |
| 5.1.1 模拟前端构架 | 第100-101页 |
| 5.1.2 直接数字转换前端构架 | 第101-102页 |
| 5.2 △∑ADC基本理论 | 第102-106页 |
| 5.2.1 过采样和量化噪声整形技术 | 第103-105页 |
| 5.2.2 △∑ADC基本构成 | 第105页 |
| 5.2.3 △∑调制器结构分类和性能分析 | 第105-106页 |
| 5.3 系统建模和非理想因素分析 | 第106-124页 |
| 5.3.1 拓扑结构分析 | 第106-113页 |
| 5.3.2 积分器性能比较 | 第113-115页 |
| 5.3.3 调制器系统结构的改进 | 第115-117页 |
| 5.3.4 积分器性能参数分析及优化 | 第117-122页 |
| 5.3.5 反馈DAC非线性分析及补偿 | 第122-124页 |
| 5.4 直接数字转换前端芯片的电路实现及测试结果 | 第124-137页 |
| 5.4.1 电容耦合型OTA设计 | 第124-130页 |
| 5.4.2 积分器设计 | 第130-131页 |
| 5.4.3 Differential-Difference SAR ADC量化器设计 | 第131-134页 |
| 5.4.4 测试结果及验证 | 第134-137页 |
| 5.4.5 生物信号检测实例 | 第137页 |
| 5.5 本章小结 | 第137-140页 |
| 6 结论与展望 | 第140-143页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第140-142页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第142-143页 |
| 参考文献 | 第143-153页 |
| 附录A 作者简历和博士期间主要的研究成果 | 第153-154页 |
