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对于瘫痪病人的治疗和康复一直以来都是医学界的难题,现有的医学治疗方法治疗效率低,治疗成本偏高,且康复效果因人而异。另一方面随着信息技术的高速发展,信息学与生物学产生了学科交叉,利用微电子的方法为受损的神经建立辅助信号通路成为了一种可能。理论上,通过上述方法可以实现受损神经的功能再生,从而为治疗瘫痪提供了一条新的途径。本文首先对微电子肌电信号桥接电路的相关理论做研究分析。对比课题组之前实验结果,提出了用同心圆电极作为激励电极的重建方法,并在此基础上确定了电路结构以及设计指标。采用CSMC0.5μm CMOS工艺设计了微电子肌电桥关键电路,芯片电路由肌电信号探测电路、直流偏移补偿电路、带通滤波电路和信号放大电路四个部分组成。并根据指标需要设计了两种专门的运算放大器：折叠式共源共栅的两级运算放大器和恒定跨导满摆幅输入输出的两级运算放大器。后仿真结果显示,折叠式共源共栅两级运算放大器具有104.6dB的高开环增益,86.4。的高相位裕度,7.9MHz的带宽,以及7.75×10-16 V2/Hz@1kHz低输入噪声。恒定跨导满摆幅输入输出两级运算放大器输入具有接近电源电压的输入输出电平以及4.9%的低跨导误差,满足系统电路对运算放大器的专门需求。芯片内滤波器通过调节外接电容容抗的方式来调节截止频率,芯片面积1150μm×950gm,工作在±2.5V的电源电压下,功耗为4.57mW,外接33nF电容时,系统工作频段为95.98Hz-6.26kHz。在该工作频段内能正常放大信号。上述结构电路的下截止频率是95.98Hz,而肌电信号在95.98Hz的频率以下也存在。针对它们频段不吻合的情况,对上述电路进行了改进。引入开关电容有源滤波器的电路结构。优化后的电路不但降低了电路系统的下截止频率,并且由于只需要调节输入采样信号的频率就可以调节电路的工作频率,引入的片外干扰更小,片内集成度更高,更加符合生物实验和临床要求。系统电路工作在±2.5V电源电压下,芯片面积1150μm×1000μm,工作频率为1.15Hz-2.65kHz,与肌电信号频段相符,直流功耗5.33mW,实现了肌电信号桥接并放大的功能。