Analóg kiolvasó integrált áramkör tervezése neurális szenzorokhoz

OData támogatás
Konzulens:
Takács Gábor
Elektronikus Eszközök Tanszéke

Diplomatervem keretében egy olyan erősítőt terveztem, mely alkalmas a neurális szenzorok jeleinek erősítésére, figyelembe véve az agyi jelek érzékelők és jellemzőit impedancia, jelszint, sávszélesség szempontjából. A minél kisebb ofszet és zajszint elérése érdekében a dinamikus zaj- és ofszetcsökkentése eljárások közül a chopperstabilizálást alkalmaztam az első erősítőfokozat ilyen jellegű nemideális tulajdonságainak javítására.

Elsőként irodalomkutatást végeztem az agyi jelekkel, és az ezek vizsgálatára alkalmas szenzorokkal kapcsolatban, különös tekintettel az MTA-MFA Mikrotechnológiai Osztályán fejlesztett mélyagyi szilícium szenzorokra. Utóbbiak elektromos modelljét használtam fel az erősítő szimulációi során.

Áttekintettem a chopperelt erősítők irodalmát, működésük alapelveit, illetve a gyakorlati alkalmazásuk során fellépő hibákat, és röviden ismertetem a szimulációjukhoz szükséges módszereket a felhasznált Spectre RF áramkörszimulátor által nyújtott lehetőségekkel.

Az erősítővel szemben támasztott követelmények miatt nagy nyílthurkú erősítés szükséges, így az áramkor frekvenciakompenzációjának megkönnyítésére a Multipath feedforward topológia egy egyszerű változatát alkalmaztam. A dolgozat részletesen bemutatja a két erősítőfokozat (Differenciális ki- és bemenettel rendelkező chopperelt folded-cascode első fokozat, illetve a jelösszegzést elvégző második fokozat AB-osztályú kimenettel) tervezését, és a tervezési elvek elméleti hátterét. Szimulációkkal vizsgáltam az erősítőt erősítés, bemenenti közös módusú taromány, CMRR, PSRR, zaj és ofszet szempontjából. Továbbá ellenőriztem, hogy az áramkör műküdőképes-e a specifikált tápfeszültség és hőmérséklettartományban, figyelembe véve a technológia szórásait (PVT szimulációk).

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.