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脑电信号检测专用集成电路设计研究

作者：黄群峰 Publish: 2007-11-7 Hits:-

【中文题名】

脑电信号检测专用集成电路设计研究

【英文题名】

【学科专业】

物理电子学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-11-7

【中关键词】

脑电信号,差分差值放大器,滤波电路,陷波器,,

【英关键词】

EEG,CHSDDA,Filter,Notch,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>微电子学、集成电路（IC）>专用集成电路>>

【论文摘要】

脑电是生物电活动的一种,中枢神经系统中始终存在着伴随脑神经活动所产生的电活动。自从1924年德国精神病学家,耶那大学的Hans Berger教授首次发现并记录到人脑有规则的电活动,脑电的研究就一直得到生物医学研究领域和临床应用方面的高度重视。随着计算机科学的发展,从脑电信号中提取与心理任务相关的模式成为可能,脑——机交互研究也就成为新的热点。由于研究脑电的需要,脑电信号的检测系统的研制就具有很重要的意义。一般在大脑皮层所量到的脑电信号振幅约为10mV,再经过颅骨及电极片后便衰减到约为5uV~100uV的大小。由于脑电信号非常微弱,也非常容易被受测者本身、量测环境及电路本身等因素所影响。故本研究旨在设计一个脑电信号检测芯片系统,将所有前端模拟电路整合于单一芯片中,除可减少元件的成本外,也可降低大量分立元件对量测所造成的干扰,使得后端做处理及分析的信号品质能够更为精确。本研究所设计的脑电信号检测芯片包含了基于斩波技术的差分差值放大器(CHSDDA)、带通滤波电路、工频陷波电路、增益调整电路、两相一个非重叠时钟产生电路和电压基准等电路。用于研究脑电检测的专用芯片的文献中尚未见有将工频陷...

【论文题纲】

摘要	3-5
Abstract	5-9
第一章引言	9-14
1-1 课题背景及研究目的	9-11
1-2 国内外研究现状及发展趋势	11-12
1-3 论文架构	12-14
第二章芯片整体设计	14-23
2-1 脑电信号介绍	14-16
2-1-1 脑电信号物理性质	14
2-1-2 电极贴法及记录方式	14-16
2-1-3 脑电信号的干扰问题	16
2-2 设计要求与电路规格制定	16-23
2-2-1 电极和脑电信号源等效电路	17-18
2-2-2 系统架构设计	18-19
2-2-3 电路规格制定及说明	19-23
第三章芯片电路模块设计	23-49
3-1 基于斩波技术的差分差值放大器（CHSDDA）	23-32
3-1-1 传统电路介绍	23-24
3-1-2 电路结构设计	24-26
3-1-3 原理分析	26-30
3-1-4 仿真结果及分析	30-32
3-2 滤波电路及工频陷波电路	32-39
3-2-1 电路结构设计	32-34
3-2-2 参数设计及原理分析	34-38
3-2-3 仿真结果及分析	38-39
3-3 增益调整电路	39-42
3-3-1 电路结构设计	39-40
3-3-2 原理分析	40-41
3-3-3 仿真结果及分析	41-42
3-4 两相非重叠时钟产生电路	42-45
3-4-1 电路结构设计及原理分析	43-45
3-4-2 仿真结果及分析	45
3-5 电压基准电路	45-49
3-5-1 电路结构设计及原理分析	45-47
3-5-2 仿真结果及分析	47-49
第四章芯片全局仿真与分析	49-55
4-1 典型应用电路	49-50
4-2 外部元件选择	50-51
4-3 芯片全局仿真与分析	51-55
第五章结论与未来展望	55-57
5-1 结论	55-56
5-2 未来展望	56-57
参考文献	57-60
致谢	60-61
附录1 攻读硕士学位期间发表论文	61-62
附录2 各电路模块设计参数表	62-64

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.343044



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