Műveleti transzkonduktancia-erősítő tervezése orvosbiológiai alkalmazásokhoz
A TDK dolgozat témája egy műveleti transzkonduktancia-erősítő kifejlesztése és verifikálása, amely integrált áramköri technológiával, 0.35 μm-es csíkszélességen kerül megtervezésre. Az orvosbiológiai alkalmazhatóság egyik kritikus feltétele az alacsony fogyasztás, illetve az alacsony tápfeszültségről való működés. Ezen tulajdonságoknak főként a mobil (telepről vagy akkumulátorról működő) eszközökben van kiemelkedő jelentősége.
A dolgozat első része ismerteti a transzkonduktancia-erősítők általános felépítését, legfontosabb tulajdonságait, majd bemutatásra kerül néhány tervezési struktúra, amelyek kifejezetten az alacsony tápfeszültségű működést teszik lehetővé. Ezen struktúrák közül kiválasztható az alkalmazásnak leginkább megfelelő paraméterekkel rendelkező változat, amely megfelelő alapot biztosít a további fejlesztéshez.
A tervezés egyes momentumai, és az azokhoz szükséges ismeretek a következő fejezetben kerültek kifejtésre. A tápfeszültség csökkentésének minden iterációs lépését szimuláció követi, amelynek hatékony és gyors elvégzéséhez nélkülözhetetlen egy megfelelően paraméterezhető szimulációs környezetet kialakítása.
A következő fejezet a kapcsoláshoz tartozó layout-terv kialakítását ismerteti. Itt kerülnek bemutatásra a főbb tervezési szempontok és szabályok, melyek betartása elengedhetetlenül szükséges az analóg áramkörök megfelelő működéséhez. Az elkészült layout-tervből a kapcsolás a kialakult parazita elemek figyelembevételével visszafejthető, és az így kapott értékek összevethetők az előzetes szimulációval kapott értékekkel. A nagyobb eltérésék a layout-terv módosításával mérsékelhetők.
Végül a transzkonduktancia-erősítőből, mint építőelemből egy többcsatornás szelektív szűrő kerül kialakításra, amely a szívről jövő kis feszültségjeleket erősíti fel és szűri meg a zavaroktól, hogy az egy EKG készülékben feldolgozható legyen. Ehhez a kapcsolásnak magas közösjel-elnyomási tényezővel kell rendelkeznie. Végül az így elkészített kapcsolás paraméterei a szimulációs eredményekből meghatározhatók.
szerző
-
Takács Gábor
villamosmérnöki
nappali
konzulens
-
Szalai Albin
, Elektronikus Eszközök Tanszék
