[发明专利]自供电和电池辅助的CMOS无线生物传感IC平台

摘要

本发明公开了一种可自动配置的生物传感处理器芯片，其可以支持各种生物传感器。连接有生物受体用作特定生物分子的纳米线、ECG和SPO2生物传感器驱动模拟电压或电流到生物传感处理器芯片的模拟输入。这些模拟输入被分成三组。输入传感检测器/解码器检测到哪些模拟输入是有效的，并配置模数转换器，将第一组输入转换成12数字位，将第二组输入转换成16数字位，以及将第三组输入转换成20数字位。模拟前端绕过第一组输入，但是放大和滤波第二和第三组输入。通用异步收发器使用NFC或Wifi发射器发送被转换的数字值到一个靠近的外部设备。当检测到没有电池时，从来自外部设备的NFC信号中收集能量，进行单次测量。

主权项

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。