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| 低功耗运放在便携式医疗设备中的应用 | |
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近年来，以电池作为电源的电子产品得到广泛使用，设计工程师迫切要求采用低电压的模拟电路来降低功耗。低电压、低功耗、低噪声的模拟电路设计技术正成为研究的热点。从节约能源角度考虑，低的功率消耗不仅是电池驱动的便携设备的需求，即便对使用市电的大型系统也是迫切需要，它不但可以延长设备的使用时间，而且还可以延缓设备的老化。作为集成电路中最基本的单元，运算放大器的重要性众所周知。在低压运算放大器中，由于电源电压的降低，信号的动态范围减小，同时噪声信号幅度相对增大，放大器的信噪比降低。在越来越复杂的设计系统中，客户迫切需要完美的模拟设计方案。为解决这些设计问题，帝奥微电子公司专门开发了几款低功耗低噪声运放来满足市场需求。
开发背景
随着医疗电子设备产业的快速发展，用于个人保健的移动手持式医疗电子设备也同样在快速发展，消费者对于手持式除颤仪、动态血糖监视仪、家庭用监护仪的需求越来越强劲。另一种典型的手持式医疗产品就是非接触式红外测温仪，从2003年的非典到近年来的甲流，非接触式红外测温仪不需要接触物体即可测得物体的温度，这个特点使其在一些容易传染的疾病或者比较危险的行业进行测温成为最好的选择。设计这类产品不是一件容易的事，选择适当的元件以满足设计规范要求，尽可能降低成本，确保设计方案的功率，特别关注产品的实际大小等都是在产品设计过程中必须考虑的问题。
不论是温度、脉搏、血糖读取或是其它生物传感器，实现适当的信号放大调理链路都是十分重要的问题。在模拟前端电路中，运算放大器是最关键的单元，这种电路中通常选择低噪声、高精度、低功耗、低偏置电流的运算放大器。信号链的第一级一般使用高共模抑制比、低偏置电流(特别是对红外传感器)、低噪声的运放；第二级会选用低功耗、高精度、低噪声的运算放大器。信号链的下一阶是性能良好的delta-sigma或逐次逼近模数转换器(ADC)。单周期滤波器设置以及随需转换等特性简化了ADC的设计要求，也提高了转换速度，并提供了较大的源阻抗。利用适当的布局及元件选择，可将一个干净、精确而有意义的信号输入到系统微处理器或DSP中。(图1)
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