便携式健康护理系统已经成为当今集成电路设计领域的一个研究热点,而生物电势信号在医学诊断中占有举足轻重的地位。本论文的主要工作是对便携式健康护理系统中的生物电势读取电路进行研究与设计,为今后实现完整的便携式健康护理系统打下基础。论文对生物电势读取电路中最主要的两个电路模块：模拟前端和模数转换器的设计分别进行了研究,低噪声、低功耗设计是整篇论文始终强调的主题。在模拟前端部分,本论文采用交流耦合方式,既有效消除了来自电极的直流失调电压,又不增加额外的噪声和功耗开销。对于模拟前端中至为关键的MOS-Bipolar伪电阻,本文对其工作原理进行了详尽分析。在模数转换器部分,本设计采用了适合于低速、低功耗应用的逐次逼近型结构。并对其三个主要模块：DAC、比较器和SAR逻辑的电路设计分别进行了深入的研究,详细分析了DAC电容失配和寄生对模数转换器精度带来的影响。本文还提出了一种改进的低失调、低回踢噪声的CMOS钟控比较器,大大缓解了前置预放大器的负担,从而大幅降低了功耗。整个电路在0.18μm 1P6M CMOS工艺条件下设计,模拟前端和模数转换器在两个不同的芯片中实现。模拟前端尚处流片阶段,仿真结果显示,其呈现出带通频响特性,上下截止频率分别为0.35Hz和155Hz,中频增益为46.5dB。其工作在1.8V电源电压下,功耗为1μW,等效输入噪声为2μVrms,噪声效率系数(NEF)为2.6。ADC部分已经完成了流片和测试,测试结果表明,12位ADC的INL和DNL分别为-1/1.5LSB和-2.5/2.5LSB, SFDR为78.7dB, SNDR为61.8dB,对应于10位的有效位数。整个ADC采用1.8V的模拟电源和1V的数字电源,功耗为455nW,对应的FOM值为每次转换消耗220fJ。