一种用于健康监测的光学检测低噪声、高动态范围的基于CTIA的模拟前端，具备斩波与RDAC双环补偿功能

《Microelectronics Journal》：A Low-noise, High-dynamic-range CTIA-based Analog Front End with Chopping and RDAC Dual-loop Compensation for Optical Detection in Health Monitoring

　　摘要在PPG传感器的读出电路中，模拟前端电路面临着实现低噪声和高动态范围的挑战，同时还需要具备有效的环境光补偿能力，以确保可穿戴PPG传感器的检测精度。本文提出了一种基于电容式跨阻放大器的低噪声模拟前端电路。该电路采用斩波技术将PPG信号中的低频噪声分离出来，从而降低闪烁噪声和输入偏移。此外，还采用了电阻式数字模拟转换器来抑制双补偿回路中的噪声，同时通过延长积分时间提升动态范围。在双补偿回路中还运用了可切换积分电容，通过数字域补偿消除残余的环境光影响。在180纳米CMOS工艺下，该模拟前端电路在1.2伏电压下的功耗仅为68微瓦，等效输入参考噪声为15.32皮阿姆斯。与现有方案相比，该设计在保持相近功耗和芯片面积的情况下，可将噪声降低45.3%至83.3%。