植入式酶傳感器標(biāo)簽前端電路的研究與設(shè)計.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。對治療有指導(dǎo)意義的是血糖值的檢測，因此實現(xiàn)對血糖的連續(xù)檢測具有重要的意義。與傳統(tǒng)的血糖測量方案相比，植入式血糖傳感器系統(tǒng)具有減少病患痛苦，攜帶方便，可以對患者進行血糖實時測量和預(yù)防控制等優(yōu)點。但是，設(shè)計一個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在人體內(nèi)傳輸會劇烈衰減等問題;其次還要實現(xiàn)傳感器小型化、

2、使用壽命長，測量信號精度高，信息安全等技術(shù)難點。
　　血糖酶傳感器的研究和設(shè)計在國內(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。基于射頻識別技術(shù)(RFID)的無線植入式酶傳感器信號處理片上系統(tǒng)(SoC)成為近年來研究的熱點，本文設(shè)計了一個符合ISO15693高頻RFID傳輸協(xié)議的酶傳感器標(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。而酶傳感器標(biāo)簽芯

3、片對這兩個因素提出更高的要求，針對前者，論文分析了無線植入式酶傳感器在能量獲取方面的難點，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)簽后級電路的阻抗匹配，以及整流電路的能量轉(zhuǎn)換效率。針對后者，論文設(shè)計了一種結(jié)合酶傳感器射頻電子標(biāo)簽架構(gòu)，在低功耗下實現(xiàn)了系統(tǒng)功能，功耗約為100uW。在具體前端電路設(shè)計中，設(shè)計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，整流峰值效率達到40％以上;同時設(shè)計了具