應用于ecg檢測系統(tǒng)的2.4ghz零中頻接收機前端的設(shè)計

1、密級桂林電子科技大學碩士學位論文（全日制專業(yè)學位碩士）（全日制專業(yè)學位碩士）題目目應用于ECG檢測系統(tǒng)的2.4GHz零中頻接收機前端的設(shè)計（英文）（英文）DesignofThe2.4GHzzerointermediatefrequencyreceiverfrontendapplicatedinelectrocardiogram(ECG)detectionsystem研究生學號:1208520906研究生姓名:馮夢豪指導教師姓名、職務指導

2、教師姓名、職務:景新幸教授申請學位門類:工程碩士學科、專學科、專業(yè)名稱:集成電路工程提交論文日期:2015年4月論文答辯日期:2015年6月摘要I摘要隨著無線通信技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，各類通信產(chǎn)品隨之層出不窮的出現(xiàn)，比如衛(wèi)星導航、無線局域網(wǎng)、藍牙傳輸系統(tǒng)正如雨后春筍般的出現(xiàn)。之所以無線產(chǎn)品能發(fā)展到如此的成果，正是因為這些設(shè)備里面的各類芯片起著不可或缺的作用，其中最主要的就是無線傳輸芯片。其中傳輸系統(tǒng)和接收系統(tǒng)是兩個互補的功能，也是所有無

3、線設(shè)備的核心。信號通過發(fā)射系統(tǒng)傳輸，經(jīng)過媒介傳播之后接收系統(tǒng)將其收納，再經(jīng)過后續(xù)處理?？此埔粋€很簡單的過程里面卻包含了許多的關(guān)鍵技術(shù)，在此主要討論接收機系統(tǒng)。本文通過介紹各類接收機，比較各自的優(yōu)缺點，分析其適用范圍，然后基于ECG（electrocardiogram）檢測系統(tǒng)需求的標準，設(shè)計了2.4GHz零中頻接收機前端，結(jié)構(gòu)包括了低噪聲放大器、混頻器以及低通濾波器。主要工作有以下幾點：1.分析傳統(tǒng)低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)，根據(jù)柵極并聯(lián)電容技

4、術(shù)，對電路的噪聲匹配、阻抗匹配進行分析，同時根據(jù)零中頻接收機的需求，設(shè)計了一全差分結(jié)構(gòu)的低噪聲放大器，該低噪放具有較低的噪聲系數(shù)以及良好的線性度，由于它處于整個接收系統(tǒng)的最前端，具有一定的增益。所用的方法是基于電容電感串并聯(lián)共振，屬于窄帶特性放大。2.混頻器的設(shè)計是基于經(jīng)典吉爾伯特單元，在其基礎(chǔ)上結(jié)合“電流注入”結(jié)構(gòu)，然后對晶體管進行優(yōu)化，使得各個性能都能滿足零中頻接收機的需求。特別是在閃爍噪聲對混頻器的影響降到了很低，同時隔離度也達到

5、所需要求，進一步彌補了零中頻接收機的不足。3.最后設(shè)計了一個高線性度、低噪聲、低跨導的跨導運算放大器，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)GmC濾波器，由于零中頻接收機中，中頻信號頻率是“0”，混頻器輸出的信號則是基帶信號。在ECG檢測系統(tǒng)領(lǐng)域，信號的頻率很低，所以濾波器具有很低的截止頻率，能夠有效的濾除干擾信號，同時滿足足夠的動態(tài)范圍和較小總諧波失真（THD）的要求，具有良好的選頻特性。整個系統(tǒng)方案方案采用CMOS0.18μm工藝，通過ADS和Cadenc