Detail projektu

Výzkum nových analogových integrovaných obvodových principů pro implementovatelná a nositelná biomedicínská zařízení s bateriovým napájením

Období řešení: 01.01.2015 — 31.12.2017

O projektu

Prodlužování životnosti baterie, zmenšování plochy a snižování spotřeby integrovaných obvodů jsou v dnešní době považovány za základní požadavky, které jsou kladeny na moderní přenosnou elektroniku, implementovatelné a nositelné biomedicínské přístroje s bateriovým napájením. Bylo vynaloženo mnoho úsilí pro dosažení minimalizace napájecího napětí obvodů a jejich celkové spotřeby. Nicméně návrháři analogových obvodů naráží na problém zachovat spolehlivé fungování analogových obvodů při snížení napájecího napětí, jelikož prahové napětí MOS tranzistorů a napájecí napětí není snižováno úměrně. Proto je nutné navrhnout a implementovat inovativní techniky, aby byla překonána poměrně vysoká hodnota prahového napětí MOS tranzistorů. Z tohoto důvodu se tento projekt zabývá základním výzkumem nových technik pro návrh analogových integrovaných obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkou spotřebou, které budou používány v implementovatelných a nositelných biomedicínských přístrojích s bateriovým napájením. Cílem tohoto projektu je výzkum inovativních technik pro návrh analogových integrovaných obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkou spotřebou, které budou využívány v moderní přenosné elektronice, implementovaných a nositelných biomedicínských přístrojů, které jsou napájeny baterií.

Popis anglicky
Nowadays prolonging the battery life time and miniaturizing integrated circuits are considered as basic requirements of modern portable electronics and battery-powered implantable and wearable biomedical devices. Many efforts have been exerted towards minimizing the power consumption and supply voltage of the circuits. However, analog circuit designers encounter difficulties to preserve reliable performance of the analog circuits with scaling down their supply voltage, owing to the fact that the threshold voltage of MOS transistor and supply voltage are not decreased proportionally. Hence, various novel techniques must be adopted to overcome the rather high threshold voltage problem of MOS transistors. Therefore, this project deals with research of new low-voltage low-power analog circuits design principles for battery-powered implantable and wearable biomedical devices. The aim of this project is to provide a research of innovated low-voltage low-power analog circuit techniques to be implemented in modern portable electronics, battery-powered implantable and wearable biomedical devices.

Klíčová slova
analogové integrované obvody, analogové zpracování signálů, biomedicínské aplikace

Klíčová slova anglicky
analog integrated cicuits, analog signal processing, biomedical applications

Označení

GA15-21942S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Khateb Fabian, prof. Ing. et Ing., Ph.D. et Ph.D.
- hlavní řešitel (01.01.2015 - nezadáno)

Útvary

Ústav mikroelektroniky
- příjemce (01.01.2015 - nezadáno)

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2015-01-01 - 2017-12-31)

Výsledky

KHATEB, F.; VLASSIS, S.; KUMNGERN, M.; PSYCHALINOS, C.; KULEJ, T.; VRBA, R.; FUJCIK, L. 1 V Rectifier based on bulk-driven quasi-floating-gate differential difference amplifiers. CIRCUITS SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2015, vol. 2015 ( 34), no. 7, IF: 1.118, p. 2077-2089. ISSN: 0278-081X.
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T.; KUMNGERN, M.; PSYCHALINOS, C. Multiple-input bulk-driven MOS transistor for low-voltage low-frequency applications. CIRCUITS SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2019, vol. 38, no. 6, IF: 1.922, p. 2829-2845. ISSN: 0278-081X.
Detail

KULEJ, T.; KHATEB, F. 0.4-V bulk-driven differential-difference amplifier. Microelectronics Journal, 2015, vol. 2015 (46), no. 5, IF: 0.836, p. 362-369. ISSN: 0026-2692.
Detail

KHATEB, F.; LAHIRI, A.; PSYCHALINOS, C.; KUMNGERN, M.; KULEJ, T. Digitally programmable low-voltage highly linear transconductor based on promising CMOS structure of differential difference current conveyor. AEU - International Journal of Electronics and Communications, 2015, vol. 2015 (69), no. 7, IF: 0.601, p. 1010-1017. ISSN: 1434-8411.
Detail

KHATEB, F.; KUMNGERN, M.; BAY ABO DABBOUS, S.; KULEJ, T.; LAHIRI, A. Ultra low-voltage low-power current conveyor transconductance amplifier. INDIAN JOURNAL OF PURE & APPLIED PHYSICS, 2015, vol. 2015 (53), no. 07, IF: 0.766, p. 478-487. ISSN: 0019-5596.
Detail

KHATEB, F.; BAY ABO DABBOUS, S.; KUMNGERN, M.; KULEJ, T. Novel current controlled differential-input buffered output active element and its application in all-pass filter. In 38th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP). Prague, Czech Republic: 2015. p. 335-338. ISBN: 978-1-4799-8498-5.
Detail

KUMNGERN, M.; KHATEB, F. A Low-Voltage and Low-Power Multiple-Input Floating-Gate FDCCII. In 12th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON). Hua Hin, Cha-am, Thailand: IEEE, 2015. p. 1-5. ISBN: 978-1-4799-7960-8.
Detail

KUMNGERN, M.; KHATEB, F. 0.5-V fully differential current conveyor using bulk-driven quasi-floating-gate technique. IET Circuits, Devices and Systems, 2016, vol. 2016 (10), no. 1, 0.794, p. 78-86. ISSN: 1751-858X.
Detail

KHATEB, F.; KUMNGERN, M.; KULEJ, T. 1-V inverting and non-inverting loser-take-all circuit and its applications. CIRCUITS SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2016, vol. 2016 (35), no. 5, IF: 1.178, p. 1507-1529. ISSN: 0278-081X.
Detail

KUMNGERN, M.; KHATEB, F.; KULEJ, T. A digitally programmable gain amplifier for ultra-low-power applications. ANALOG INTEGRATED CIRCUITS AND SIGNAL PROCESSING, 2015, vol. 85, no. 3, IF: 0,468, p. 433-443. ISSN: 0925-1030.
Detail

KULEJ, T.; KHATEB, F. Bulk-driven adaptively-biased OTA in 0.18 um CMOS. Electronics Letters, 2015, vol. 2015 (51), no. 6, IF: 0.930, p. 458-459. ISSN: 0013-5194.
Detail

KULEJ, T.; KHATEB, F.; FERREIRA, L. A 0.3-V 37-nW 53-dB SNDR Asynchronous Delta–Sigma Modulator in 0.18-μm CMOS. IEEE Trans. on VLSI Systems., 2019, vol. 27, no. 2, IF: 1.946, p. 316-325. ISSN: 1063-8210.
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T. Design and Implementation of a 0.3-V Differential Difference Amplifier. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS I-REGULAR PAPERS, 2019, vol. 66, no. 2, IF: 3.934, p. 513-523. ISSN: 1549-8328.
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T.; AKBARI, M.; ŠTEFFAN, P. 0.3-V bulk-driven nanopower OTA-C integrator in 0.18 µm CMOS. CIRCUITS SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2019, vol. 38, no. 3, IF: 1.922, p. 1333-1341. ISSN: 0278-081X.
Detail

VLASSIS, S.; KHATEB, F.; SOULIOTIS, G. An on-chip linear, squaring, cubic and exponential analog function generator. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS I-REGULAR PAPERS, 2019, vol. 66, no. 1, IF: 3.934, p. 94-104. ISSN: 1549-8328.
Detail

KULEJ, T.; KHATEB, F. Design and implementation of sub 0.5-V OTAs in 0.18 um CMOS. International Journal of Circuit Theory and Applications., 2018, vol. 46, no. 6, IF: 1.444, p. 1129-1143. ISSN: 0098-9886.
Detail

PROMMEE, P.; MANOSITTHICHAI, N.; KHATEB, F. Active-only variable-gain low-pass filter for dual-mode multiphase sinusoidal oscillator application. TURK J ELECTR ENG CO, 2017, vol. 2017 (25), no. , IF: 0.578, p. 4326-4340. ISSN: 1300-0632.
Detail

KHATEB, F.; JAIKLA, W.; KULEJ, T.; KUMNGERN, M.; KUBÁNEK, D. Shadow filters based on DDCC. IET Circuits, Devices and Systems, 2017, vol. 2017 (11), no. 6, IF: 1.092, p. 631-637. ISSN: 1751-858X.
Detail

KUBÁNEK, D.; KHATEB, F.; TSIRIMOKOU, G.; PSYCHALINOS, C. Practical Design and Evaluation of Fractional-Order Oscillator Using Differential Voltage Current Conveyors. CIRCUITS SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2016, vol. 2016 (35), no. 6, IF: 1.178, p. 2003-2016. ISSN: 0278-081X.
Detail

KHATEB, F.; KUBÁNEK, D.; TSIRIMOKOU, G.; PSYCHALINOS, C. Fractional-order filters based on low-voltage DDCCs. Microelectronics Journal, 2016, vol. 2016 (50), no. , IF: 0.836, p. 50-59. ISSN: 0026-2692.
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T.; VLASSIS, S. Extremely low-voltage bulk-driven tunable transconductor. CIRCUITS SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2017, vol. 2017 (36), no. 2, IF: 1.694, p. 511-524. ISSN: 0278-081X.
Detail

KUMNGERN, M.; KHATEB, F. Fully Differential Difference Transconductance Amplifier Using FG-MOS Transistors. In 2015 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems, ISPACS 2015. Nusa Dua: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2015. p. 337-341. ISBN: 978-1-4673-6499-7.
Detail

KULEJ, T.; KHATEB, F. 0.3-V Bulk-driven Programmable Gain Amplifier in 0.18 um CMOS. International Journal of Circuit Theory and Applications., 2017, vol. 2017 (45), no. 8, IF: 1.571, p. 1077-1094. ISSN: 0098-9886.
Detail

SANGYAEM, S.; SIRIPONGDEE, S.; JAIKLA, W.; KHATEB, F. Five-Inputs Single-Output Voltage Mode Universal Filter with High Input and Low Output Impedance Using VDDDAs. OPTIK, 2017, vol. 2017 (128), no. , IF: 0.835, p. 14-25. ISSN: 0030-4026.
Detail

KUMNGERN, M.; KHATEB, F.; KULEJ, T. A Fully Balanced Four-Terminal Floating Nullor for Ultra-Low Voltage Analog Filter Design. IET Circuits, Devices and Systems, 2017, vol. 2017 (11), no. 2, IF: 1.092, p. 173-182. ISSN: 1751-858X.
Detail

KULEJ, T.; KHATEB, F. Sub 0.5-V bulk-driven winner take all circuit based on a new voltage follower. ANALOG INTEGRATED CIRCUITS AND SIGNAL PROCESSING, 2017, vol. 2017 (90), no. 3, IF: 0.623, p. 687-691. ISSN: 0925-1030.
Detail

KHAW-NGAM, K.; KUMNGERN, M.; KHATEB, F. Mixed-Mode Third-Order Quadrature Oscillator Based on Single MCCFTA. Radioengineering, 2017, vol. 2017 (26), no. 2, IF: 0.945, p. 522-535. ISSN: 1210-2512.
Detail

BERTSIAS, P.; KHATEB, F.; KUBÁNEK, D.; KHANDAY, F.; PSYCHALINOS, C. Capacitorless Digitally Programmable Fractional-Order Filters. AEU - International Journal of Electronics and Communications, 2017, vol. 2017 (78), no. , IF: 1.147, p. 228-237. ISSN: 1434-8411.
Detail

KULEJ, T.; KHATEB, F. Sub 0.5-V Bulk-driven LTA in 0.18 um CMOS. AEU - International Journal of Electronics and Communications, 2017, vol. 2017 (77), no. , IF: 1.147, p. 67-75. ISSN: 1434-8411.
Detail

KHATEB, F.; KUMNGERN, M.; KULEJ, T.; KLEDROWETZ, V. Low-voltage Fully Differential Difference Transconductance Amplifier. IET Circuits, Devices and Systems, 2018, vol. 12, no. 1, IF: 1.395, p. 73-81. ISSN: 1751-858X.
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T.; VLASSIS, S.; Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ: Podprahový bulk-driven kruhový zesilovač pro aplikace s nízkým napájecím napětím. 29339, užitný vzor. (2016)
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T.; VLASSIS, S.; Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ: Podprahový bulk-driven kruhový zesilovač pro aplikace s nízkým napájecím napětím. 306418, patent. (2016)
Detail

KHATEB, F.; VLASSIS, S.; KULEJ, T.; SOULIOTIS, G.; VUT v Brně.: Bulk-driven napěťový atenuátor. 307308, patent. (2018)
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T.; VLASSIS, S.; Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ: Laditelný podprahový bulk-driven transkonduktor pro aplikace s velmi nízkým napájecím napětím. 29053, užitný vzor. (2016)
Detail

KHATEB, F.; KULEJ, T.; VLASSIS, S.; Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ: Laditelný podprahový bulk-driven transkonduktor pro aplikace s velmi nízkým napájecím napětím. 306242, patent. (2016)
Detail

KHATEB, F.; FUJCIK, L.; PAVLÍK, M.: BD-QFG LTA; Nízkonapěťový nízkopříkonový invertující a neinvertující loser-take-all obvod. Funkční vzorek je umístěn na pracovišti řešitele - 6.29, Technická 10, Brno. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/funkcni-vzorky/khateb-fv-lta.pdf. (funkční vzorek)
Detail

KHATEB, F.; KUBÁNEK, D.: BD-QFG fraktální filtr; Nízkonapěťový nízkopříkonový fraktální filtr. Funkční vzorek je umístěn na pracovišti řešitele - 6.29, Technická 10, Brno. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/funkcni-vzorky/khateb-fv-fraktalni-filtr.pdf. (funkční vzorek)
Detail

KUBÁNEK, D.; KHATEB, F.: BD-QFG fraktální oscilátor; Nízkonapěťový nízkopříkonový fraktální oscilátor. Funkční vzorek je umístěn na pracovišti řešitele - 6.29, Technická 10, Brno. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/funkcni-vzorky/kubanek-fv-fraktalni-oscilator.pdf. (funkční vzorek)
Detail