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Dissertação

BIOCAS: A Tunable Transconductance-Based Active Filter for Biomedical and Healthcare Applications EVALUATED

Detalhes: Este trabalho consiste no desenvolvimento de um ﬁltro passa-baixo ajustável baseado em transconductância. Este ﬁltro será implementado num sistema de monitorização para aplicações biomédicas e de cuidados de saúde. Para este propósito, o ﬁltro terá de ser eﬁciente energeticamente e funcionar a baixas potências, pois este ﬁltro será uma componente de um sistema portátil duradouro e carregado por uma bateria. Os sinais aos quais é dada prioridade são: Electromiograﬁa (20 - 2000 Hz); e Electroocolograﬁa (DC - 20 Hz), para as correspondentes frequências. Deste modo, é necessário um ﬁltro passa-baixo ajustável para capturar o sinal desejado e minimizar interferência. Sistemas de monitorização normalmente são compostos por um ampliﬁcador de baixo ruído, um ﬁltro passa-baixo e um ampliﬁcador de ganho programável. Neste relatório, o estado-de-arte de ﬁltros passa-baixo são apresentados, do mesmo modo conceitos importantes e métricas consideradas no dimensionamento de um ﬁltro passa-baixo, e o circuito proposto é apresentado. Os circuitos serão dimensionados em tecnologia CMOS de 130 nm, a UMC de 130 nm, utilizando o software Cadence, futura optimização será feita utilizando a ferramenta AIDA, desenvolvida no Instituto de Telecomunicações. Os resultados esperados consistem num alcance de frequência entre 0.01 - 2000 Hz, uma distorção harmónica total menor que -60 dB com um alcance dinâmico superior a 60 dB, um ruído integrado inferior a 50 µVrms e um ganho superior a 60 dB aliviando as especiﬁcações do ampliﬁcador de baixo ruído antecedente, tudo com uma tensão fornecida inferior a 1.2 V e uma potência consumida inferior a 1 µW.
Keywords: Filto-ativo, Ajustável, CMOS, Baixa-potência, Transconductância, Biomédico

Discussão: junho 9, 2020, 14:0