[发明专利]自供电和电池辅助的CMOS无线生物传感IC平台

权利要求书

1.一种生物传感处理器芯片，其特征在于，包括：

多个模拟输入，其接收生物传感器所产生的模拟信号，所述生物传感器是感应生物功能或分子的；

所述多个模拟输入中的第一组模拟输入，所述第一组模拟输入接收的模拟信号代表粗分辨率测量；

所述多个模拟输入中的第二组模拟输入，所述第二组模拟输入接收的模拟信号代表平均分辨率测量；

所述多个模拟输入中的第三组模拟输入，所述第三组模拟输入接收的模拟信号代表精细分辨率测量；

输入传感检测器/解码器，其检测所述多个模拟输入里的连接输入是否是连接生物传感器的有效输入，连接到生物传感器的所述连接输入产生一个模拟信号，所述输入传感检测器/解码器随后在所述多个模拟输入里选择一个当前连接输入，以供放大并滤波，再进行合适数字位的ADC转换；以此方式，每个有效模拟输入都被采样，并被转换成一个数字值，直到所有有效模拟输入被采样完毕；

模拟前端AFE，其对所述当前连接输入进行放大和滤波，以产生一个预处理的模拟信号；

模数转换器ADC，其将所述预处理的模拟信号转换成一个数字值，其中对于所述第三组模拟输入来说，较高精度的数字值比所述第一组模拟输入具有更多的数字位；

微控制器，其从所述ADC接收数字值，并将所述数字值格式化用作无线传输；和

无线发射器，其无线发射由所述微控制器格式化的数字值；

其中模拟输入是自动检测的；

旁路开关，其连接绕过所述AFE，当所述旁路开关闭合时，用来将一个来自所述输入传感检测器/解码器的当前连接输入绕过所述AFE，并将所述当前连接输入直接连接到所述ADC，作为预处理的模拟信号，而无需被所述AFE处理；

其中，当所述输入传感检测器/解码器识别到当前连接输入是来自所述第一组时，所述微控制器控制所述旁路开关以闭合；

由此，所述第一组模拟输入会绕过所述AFE。

2.根据权利要求1所述的生物传感处理器芯片，其特征在于，所述微控制器配置所述ADC，将由所述输入传感检测器/解码器识别的所述第一组模拟输入的模拟信号转换成L位数字值；

其中所述微控制器配置所述ADC，将由所述输入传感检测器/解码器识别的所述第二组模拟输入的模拟信号转换成M位数字值；

其中所述微控制器配置所述ADC，将由所述输入传感检测器/解码器识别的所述第三组模拟输入的模拟信号转换成N位数字值；

其中L、M和N是整数，且M大于L，N大于M；

由此，对于生物传感器连接到所述多个模拟输入的不同组，所述ADC被自动配置成不同的转换分辨率。

3.根据权利要求1所述的生物传感处理器芯片，其特征在于，还包括：

无线接收器，其无线接收来自外部设备的信息，所述外部设备接收所述数字值；

能量收集器，其连接到所述无线接收器，用来从所述外部设备的传输能量产生一个内部电源电压。

4.根据权利要求3所述的生物传感处理器芯片，其特征在于，还包括：

电池检测器，其连接到所述生物处理器芯片的电源垫，当一个外部电源电压被外部施加到所述电源垫时，所述电池检测器发送一个电池模式信号。

5.根据权利要求4所述的生物传感处理器芯片，其特征在于，所述电池检测器还包括：

比较器，其比较电源垫电压和内部电源电压，当所述电源垫电压大于所述内部电源电压时，发送电池模式信号。

6.根据权利要求4所述的生物传感处理器芯片，其特征在于，还包括：

电源开关控制器，当所述电池检测器发送电池模式信号时，其将所述电源垫的外部电源电压连接到一个本地电源节点上；当所述电池检测器没有发送电池模式信号时，其将由所述能量收集器产生的内部电源电压连接到所述本地电源节点上；

其中所述本地电源节点提供功率给所述ADC、所述微控制器、所述输入传感检测器/解码器、和所述无线发射器；

由此本地电源是自动配置的。

7.根据权利要求4所述的生物传感处理器芯片，其特征在于，L是12位或更少，而N是至少20位。