Dissertação

BioCAS: A Low-Power, Low-Noise Amplifier for Biomedical and Healthcare Applications EVALUATED

Este projeto consiste na pesquisa, design e implementação desde de dimensionamento a layout, de um amplificador de baixo consumo e baixo ruído, para aplicações biomédicas e de saúde de sinais bio-potenciais, em particular a electromiografia e electrooculografia. Estes operam em larguras de banda diferentes, mas seguem uma transmissão de forma de impulso, sendo adequados a serem aplicados e detetados pelo mesmo recetor. Este equipamento deve ser ergonómico e adequado ao uso no dia-a-dia, sendo alimentado por uma bateria. O sistema tem de consumir o mínimo de potência e ser energéticamente eficiente, enquanto adquire dados sem os comprometer. O amplificador para sinais bio-potenciais é o bloco que domina o consumo de potência e que causa maior ruído no sistema de aquisição, assim o desenvolvimento de um amplificador de baixo ruído e de baixo consumo é de grande importância. O amplificador de baixo consumo e baixo ruído apresenta frequência e ganho adaptados a cada um dos sinais adquiridos, sendo desenvolvido no software de design Cadence, com tecnologia UMC 130nm CMOS. Com uma tensão de alimentação de 1.2 V e consumindo corrente abaixo de 1 µA, segundo as simulações pós-layout, é obtido um ganho de 34 dB para a frequência de corte 2 kHz, e 52.4 dB a 20.95 Hz. Enquanto, apresenta 1.58 µVrms de ruído de referência à entrada que corresponde a um factor de eficiência de ruído de 1.35 à frequência de corte alta, e 0.276 µVrms correspondendo a 2.32 para a baixa.
Baixo Consumo, Baixo Ruído, Biomédicas, Saúde, Sinais Bio-Potenciais, Energeticamente Eficiente

Junho 9, 2020, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Ricardo Filipe Sereno Póvoa

Instituto de Telecomunicações

Investigador Doutorado

ORIENTADOR

Nuno Cavaco Gomes Horta

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado