Noise analysis on an integrated CCII+ based ElectroCardioGram [ECG] bootstrapping system

Σπυρίδων Χαράλαμπου Καλόγηρος
2015
Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η μελέτη και βελτιστοποίηση θορύβου σε ένα σύστημα απόκτησης και ενίσχυσης καρδιακού σήματος, κατασκευασμένο με κυκλώματα μεταφορέα ρεύματος δεύτερης γενιάς. Αρχικά παρουσιάζεται το κύκλωμα του μεταφορέα ρεύματος που χρησιμοποιείται σε επίπεδο τρανζίστορ, και εξετάζονται δύο βασικά μοντέλα θορύβου με βάση την τοπολογία του κυκλώματος του μεταφορέα, για απλό τάξης Α μεταφορέα και για μεταφορέα με διαφορικό ζεύγος τρανζίστορ στην είσοδο. Στη συνέχεια,
more » ... κε προσομοίωση του μεταφορέα ρεύματος μέσω δύο βασικών κυκλωμάτων μεταφορέων ρεύματος και εξήχθηκε η κατανομή και ο τύπος του θορύβου σε όλα τα τρανζίστορ του κυκλώματος, επαληθεύοντας το θεωρητικό κομμάτι που προηγήθηκε. Εξηγήθηκε επίσης, ο τρόπος βελτιστοποίησης θορύβου με δύο τεμνόμενες καμπύλες θερμικού και flicker θορύβου των δύο τρανζίστορ που συνεισφέρουν κατά ένα μεγάλο ποσοστό στο συνολικό θόρυβο του κυκλώματος. Το σημείο τομής έδειξε ότι πριν από αυτό η βελτιστοποίηση γίνεται λαμβάνοντας υπόψη τον flicker θόρυβο, και μετά από αυτό λαμβάνοντας υπόψη τον θερμικό. Σε δεύτερη φάση, παρουσιάζεται το σύστημα απόκτησης και ενίσχυσης σήματος καρδιογραφήματος, και επαληθεύτηκε αρχικά η ορθή λειτουργία του. Εξήχθηκε και εδώ η κατανομή θορύβου σε όλα τα τρανζίστορ και εξηγήθηκε το φαινόμενο ακύρωσης πηγών θορύβου που παρατηρήθηκε στην έξοδο του συστήματος. Ακολουθήθηκε η ίδια μέθοδος βελτιστοποίησης θορύβου με παραπάνω, αλλά αυτή τη φορά λαμβάνοντας υπόψη τα τρανζίστορ που συνεισφέρουν τα μέγιστα στο συνολικό θόρυβο σε επίπεδο συστήματος. Τέλος, πραγματοποιήθηκαν δύο χρήσιμες αναλύσεις θορύβου σε επίπεδο συστήματος, μία που αφορά το σήμα εξόδου μαζί με τυχαίο θόρυβο που προσκολλάται πάνω σε αυτό, και μία που έδειξε προσαρμογή στο απαραίτητο φάσμα συχνοτήτων του θορύβου εξόδου του συστήματος σε μια συνάρτηση αυτοσυσχέτισης και μετασχηματισμού Fourier που δείχνει τη συμπεριφορά μικρού σήματος του συστήματος.
doi:10.26262/heal.auth.ir.275580 fatcat:b2gyfxvpczgshcilylqsljflim