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随着半导体工艺的发展，集成芯片的性能得到很大的提升，并且功耗大大降低，续航能力增强，在可穿戴设备中的表现越来越出色。可穿戴设备广泛应用于人们的日常生活，人们对设备的需求远大于目前的设备性能，因此，应用于可穿戴设备的集成芯片成为了当前集成电路研究的热点之一。在可穿戴设备的应用中，模拟前端芯片决定了该设备能获取生物电势的精度和其续航能力。因此，一个低功耗、高精度前端芯片是可穿戴设备中非常关键的部分。 本文以可穿戴医疗电子设备应用为背景，开展对低功耗、高精度仪表放大器的设计与研究，完成的主要工作有:(1)通过分析电生理信号的特征，对于不同的电生理信号，分别设计了电流反馈型仪表放大器(Current FeedbackInstrument Amplifier)和电容耦合型仪表放大器(Capacitor Couple InstrumentAmplifier)。(2)电流反馈型仪表放大器采用斩波技术减小低频闪烁噪声，采用直流抑制环路(DCOC)减小电路的失调。该设计在保证低功耗、低噪声的同时，通过优化整体电路结构，解决了监测心电信号时电极可能出现较大的直流失调电压的问题，以及实现较大的共模抑制比。(3)电容耦合型仪表放大器是基于反相器的两级放大器结构，采用斩波技术减小低频闪烁噪声，引入波纹抑制环路减小由斩波造成的波纹噪声。此外，本设计还采用了积分负反馈直流抑制(DCOC)电路减小电路的失调，采用自举技术增大电路的输入阻抗，实现了纳瓦级功耗，适用于脑电信号监测。 设计的两款放大器均采用SMIC0.18μm CMOS工艺，都采用1.2V的电源电压。经过仿真验证，电流反馈型仪表放大器功耗为60μW，等效带内输入噪声密度小于200nV/√Hz，电极失调抑制可达±300mV，CMRR大于110dB，输入阻抗大于1GΩ。电容耦合型仪表放大器功耗为600nW，带内(0.5-500H)噪声小于200nV/√Hz，CMRR大于105dB，输入阻抗大于500MΩ。最终电容耦合型仪表放大器完成流片，芯片的版图面积为630μm×900μm（包括I/O）。