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。该研究针对低幅值生物医学信号易受环境共模噪声干扰的问题，将交叉耦合负载与电流复用运算跨导放大器（OTA）结合，以提高共模抑制比（CMRR），并评估其用于 EEG 模拟前端的噪声、带宽与功耗表现。 核心机制是利用交叉耦合放大器负载对差模与共模信号的不同响应，增强共模衰减；考虑到交叉耦合放大器的差模增益较低，作者将其负载与电流复用结构结合。研究在 0.18 μm CMOS 工艺中，对采用常规共模反馈及改进负载的全差分电流复用 OTA 进行仿真比较，并考察器件失配与工艺变化对 CMRR 的影响。具体电路拓扑、尺寸配置及共模反馈实现尚未验证。 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结构表现最佳：所考察仿真条件下最差情形的 CMRR 约为 90 dB，在 1.8 V 供电下总功耗为 18 μW；带宽为 4.8 kHz，该带宽内的总输入等效噪声为 1.04 μVrms，0.5–100 Hz 范围内为 0.43 μVrms。作者认为这些噪声与带宽指标适合本文考虑的 EEG 应用，不能据此推断实际 EEG 采集质量或 BCI 解码性能。 该工作的贡献属于模拟采集前端电路设计，而非 EEG 解码算法。摘要提供的是仿真证据；失配与工艺变化的具体范围、CMRR 的频率依赖、噪声计算条件、对照电路细节及统计信息尚未验证，芯片实测与真实 EEG 采集表现也尚未验证。复现需取得完整电路、工艺模型、器件参数及仿真设置。