近年来,人们越来越注重心血管疾病的预防,这使得心电信号采集芯片成为了集成电路领域的研究热点,而其中的模拟前端电路性能的优劣很大程度上决定着所采集到心电信号的精确度。通过分析心电信号的特征和电极贴片的电学模型,本文设计了一种低功耗,低噪声的心电信号采集模拟前端电路。本文所设计的心电信号采集模拟前端电路采用通道复用技术降低了电路功耗和规模,其主要由多通路数据选择电路、仪表放大器、可变增益放大器组成。仪表放大器采用斩波调制技术降低了1/f噪声,其核心电路采用了全差分输入输出放大器,并采用电容耦合结构,提高了共模抑制性能和低频输入阻抗。电路系统中通过采用环形振荡器和RC振荡器来分别产生1k Hz和20 k Hz的时钟信号。此外,由于采集个体和采集环境的不同会导致心电信号的幅度发生变化,本文设计了可以实现0 d B,6 d B,12 d B,18 d B增益可调的可变增益放大器,其中采用的运算放大器可达到轨到轨输出摆幅。基于0.18μm CMOS工艺完成了基于通道复用技术的心电信号采集模拟前端电路的电路原理图和版图设计,仿真结果表明基于通道复用技术的心电信号采集模拟前端电路带宽为7.6k Hz,增益为40～60 d B（均匀可变）,共模抑制比为130 d B,等效输入噪声为6.5μV_rms,电流为140μA,版图面积为0.38×0.41 mm²,其性能基本满足心电信号采集的要求。