利用交叉耦合负载实现高 CMRR 的改进型电流复用 OTA

基于摘要分析。该研究针对低幅度生物医学信号容易受到环境共模噪声干扰的问题，将交叉耦合负载结合到电流复用运算跨导放大器（OTA）中，旨在提高共模抑制比（CMRR），并以电路仿真评估面向 EEG 应用的功耗、带宽和噪声表现。研究对象是模拟采集前端电路，而非 EEG 解码算法。 核心机制是利用交叉耦合负载对差模与共模信号的不同响应，强烈衰减共模信号。摘要指出，交叉耦合放大器本身的差模增益较低，因此作者将其负载与电流复用运算放大器结合。研究在 0.18 μm CMOS 工艺下，对采用常规共模反馈的全差分电流复用 OTA 及改进负载方案进行仿真比较，并考察失配和工艺变化对 CMRR 的影响。 作者报告，在相同功耗及晶体管宽度 W、长度 L 的比较条件下，采用交叉耦合负载的改进型电流复用方案表现最佳；在摘要所述仿真的最坏情况下，其 CMRR 约为 90 dB，供电电压为 1.8 V，总功耗为 18 μW。作者报告带宽为 4.8 kHz，该带宽内的总输入参考噪声为 1.04 μVrms，0.5–100 Hz 范围内为 0.43 μVrms，并认为这些噪声与带宽指标适合本研究所考虑的 EEG 应用。 上述结果属于电路仿真证据，不能直接等同于芯片实测或真实 EEG 采集性能。具体电路拓扑、共模反馈实现、失配与工艺变化的设置、CMRR 对应的测试频率、对照方案细节及统计信息尚未验证；摘要也不足以确认流片测试或人体 EEG 验证情况。复现时需取得完整电路与器件尺寸、工艺模型及仿真条件，核对高 CMRR 是否在目标 EEG 频段及相关变化条件下保持。