У цій роботі представлено дизайн інтерфейсу електричного тиску, що працює на базі технології 180 нм XH018 CMOS для ємнісного датчика тиску з бездротовим живленням та передачею даних. Схема інтегрує повно-мостові випрямлячі, перемикачі контролю короткого замикання, стабілізатори напруги зі зниженим кутом нахилу, опори з практично нульовою температурною похибкою, аналоговий інтерфейс, аналогово-цифровий перетворювач зі зсувом сигналу, I2C та RC генератор. Інтерфейс має роздільну здатність 0,98 мм рт.ст. (1,4 фФ/фемтоФарад), середнє споживання енергії 7,8 мВт та точність ±3,2% в діапазоні температур від -20 до 80 ◦C, яка покращується до ±0,86% при роботі від 20 до 60 ◦C. Ємність датчика тиску перетворюється в дискретну напругу аналоговим фронтендом, а однопроменевий АЦП перетворює це значення в 11-бітові цифрові дані, які подальше конвертуються у 1 кбіт / серійні дані I2C. Бездротова передача даних здійснюється через індуктивне розсіювання за допомогою модульованого 500 кГц цифрового сигналу з АЦП. Інтерфейс живиться за допомогою індуктивного перетворювача потужності та споживає середній струм 180 мкА при напрузі живлення 1,8 В. У майбутньому планується розробка дельта-сигма АЦП * для отримання вищої роздільної здатності та використання цього інтерфейсу для мінімально інвазивних імплантабельних датчиків тиску для моніторингу тиску в легеневій артерії.
_________________________________________
* При дельта-сигмовій модуляції вхідний аналоговий сигнал порівнюється зі згенерованим внутрішнім сигналом. Результат порівняння відправляється до лічильника, де він підраховується відносно попередніх значень. За рузультатами з лічильника модулятор генерує серію бітів, які відображають рівень вхідного аналогового сигналу. АЦП дельта-сигма зазвичай має вищу точність і роздільну здатність, ніж інші типи АЦП, але має дещо більшу затримку і нижчу швидкість перетворення.