Publication

An Analog Front-End and ADC Integrated Circuit for Implantable Force and Orientation Measurements in Joint Prosthesis

Steve Tanner
2013
Conference Papers

Résumé

The paper presents an analogue front-end and ADC integrated circuit for processing signals of sensors implanted into joint prosthesis. The circuit is designed to be operated with Wheatstone bridge sensors, such as strain gauges, pressure, Hall Effect, magneto-resistive sensors, etc. It performs sensor supply multiplexing, sensor signal amplification with chopper modulation, offset compensation and 14-bit analog to digital conversion in a single chip. It can operate simultaneously up to eight sensors at an overall bandwidth of 8 kHz, and can be directly interfaced to a remotely powered RFID system in order to constitute a complete multi-sensor, low-power, small size and externally powered micro-system. Integrated into a 180 nm CMOS process, it measures 5 mm2, is supplied with 1.8 Volt and consumes 1.8 mW.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/cd7b2ad4-8440-4d33-8e02-2ebc9756e7a7

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Convertisseur analogique-numérique

vignette|Symbole normé du convertisseur analogique numérique Un convertisseur analogique-numérique (CAN, parfois convertisseur A/N, ou en anglais ADC pour Analog to Digital Converter ou plus simplement A/D) est un dispositif électronique dont la fonction est de traduire une grandeur analogique en une valeur numérique codée sur plusieurs bits. Le signal converti est généralement une tension électrique. Le résultat de la conversion s'obtient par la formule : où Q est le résultat de Conversion, Ve, la tension à convertir, n le nombre de bits du convertisseur et Vref la tension de référence de la mesure.

Circuit intégré à signaux mixtes

A mixed-signal integrated circuit is any integrated circuit that has both analog circuits and digital circuits on a single semiconductor die. Their usage has grown dramatically with the increased use of cell phones, telecommunications, portable electronics, and automobiles with electronics and digital sensors. Integrated circuits (ICs) are generally classified as digital (e.g. a microprocessor) or analog (e.g. an operational amplifier). Mixed-signal ICs contain both digital and analog circuitry on the same chip, and sometimes embedded software.

Réseau de capteurs sans fil

Un réseau de capteurs sans fil est un réseau ad hoc d'un grand nombre de nœuds, qui sont des micro-capteurs capables de recueillir et de transmettre des données d'une manière autonome. La position de ces nœuds n'est pas obligatoirement prédéterminée. Ils peuvent être aléatoirement répartis dans une zone géographique, intitulée « champ de captage » correspondant au terrain concerné pour le phénomène capté. En plus d'applications civiles, il existe des applications militaires aux réseaux de capteurs (détection d'intrusions, localisation de combattants, véhicules, armes, etc.

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