植入式酶?jìng)鞲衅鳂?biāo)簽前端電路的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、糖尿病是世界性的多發(fā)病和慢性疾病之一，它嚴(yán)重威脅到人類的健康。因此，糖尿病的診斷和治療是生物醫(yī)學(xué)電子工程面臨的重大課題。對(duì)治療有指導(dǎo)意義的是血糖值的檢測(cè)，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)血糖的連續(xù)檢測(cè)具有重要的意義。與傳統(tǒng)的血糖測(cè)量方案相比，植入式血糖傳感器系統(tǒng)具有減少病患痛苦，攜帶方便，可以對(duì)患者進(jìn)行血糖實(shí)時(shí)測(cè)量和預(yù)防控制等優(yōu)點(diǎn)。但是，設(shè)計(jì)一個(gè)植入式血糖傳感器將面臨很多挑戰(zhàn)，首先必須解決能量獲取和信號(hào)在人體內(nèi)傳輸會(huì)劇烈衰減等問(wèn)題;其次還要實(shí)現(xiàn)傳感器小型化、

2、使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量信號(hào)精度高，信息安全等技術(shù)難點(diǎn)。
　　血糖酶?jìng)鞲衅鞯难芯亢驮O(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了較為成熟的發(fā)展，但是植入式血糖傳感器的研究還處于初步階段?；谏漕l識(shí)別技術(shù)(RFID)的無(wú)線植入式酶?jìng)鞲衅餍盘?hào)處理片上系統(tǒng)(SoC)成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)符合ISO15693高頻RFID傳輸協(xié)議的酶?jìng)鞲衅鳂?biāo)簽芯片前端電路系統(tǒng)。
　　影響電子標(biāo)簽性能的關(guān)鍵因素主要有:能量傳輸效率、低功耗的系統(tǒng)架構(gòu)和電路。而酶?jìng)鞲衅鳂?biāo)簽芯

3、片對(duì)這兩個(gè)因素提出更高的要求，針對(duì)前者，論文分析了無(wú)線植入式酶?jìng)鞲衅髟谀芰揩@取方面的難點(diǎn)，并總結(jié)了影響標(biāo)簽?zāi)芰總鬏斝实囊蛩?天線、諧振電容和標(biāo)簽后級(jí)電路的阻抗匹配，以及整流電路的能量轉(zhuǎn)換效率。針對(duì)后者，論文設(shè)計(jì)了一種結(jié)合酶?jìng)鞲衅魃漕l電子標(biāo)簽架構(gòu)，在低功耗下實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能，功耗約為100uW。在具體前端電路設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了一種在靈敏度范圍內(nèi)有較高能量轉(zhuǎn)換效率的整流電路，標(biāo)簽前端靈敏度約為-7dBm，整流峰值效率達(dá)到40％以上;同時(shí)設(shè)計(jì)了具