For multiparameter sensor environment, where various types of sensors are used such as implantable devices and mobile health care, a versatile version of analog front-end is suggested. The proposed analog front-end adopts capacitive, resistive, and voltage type interfaces especially targeted for microsystems. In order for the interface circuits to have linear conversion characteristic and large conversion gain, the most attractive topologies are adopted: switched capacitor integrator, current source, and fully differential amplifier. Each interface has an excellent linearity ($R^{2}$ > 0.999) with respect to the variation of C, R, and V. For each interface, the maximum conversion gains at output are: 194.56 mV/fF for the ca-pacitive interface, $6.26 V/k \Omega$ for the resistive interface, and 236 V/V for the voltage ampli-fier. Besides the basic interfaces, the analog front-end is designed to cancel 1/f noise and offsets. On simulation, the AFE suppresses 1/f noise at 10 Hz by 30 dB for buffers and 44 dB for fully differential amplifiers based on correlated double sampling scheme. Offset is canceled with two separate schemes: signal level shifting and amplifier balancing. Based on the schemes, offset voltage is suppressed with 0.6 mV resolution; this prevents amplifier from saturating even at the maximum gain and ensures pure sensor signal to have large room for swing. The AFE operates at 2.5 V supply, and is designed using TSMC $0.25 \mu m$ CMOS technology. Overall power consumption is no more than 4 mW.
모바일 헬스케어, 혹은 생체 이식형 건강진단 기기 등 다양한 종류의 센서가 사용되는 상황에 유용하게 쓰일 수 있는 인터페이스 회로를 제안하였다. 이 회로는 특히 마이크로 시스템에서 사용되는 정전식, 저항식, 전압식 센서를 인터페이스 할 수 있도록 제작되었다. 여기서 모든 파라미터들은 전압 값으로 변환되는데, 변환의 선형성이 크고 큰 이득을 가질 수 있는 구조들을 사용하였다. 이를 위하여 정전식 센서는 스위치-캐패시터 형 적분기, 저항식 센서는 가변 전류원, 전압식 센서는 완전 차동 증폭기를 이용하여 인터페이스 한다. 여기서 각각의 구조는 최대 194.56 mV/fF, $6.26 V/k \Omega$ , 236 V/V 의 큰 변환 이득을 가진다. 이러한 기본적인 인터페이스 회로 외에, 1/f 노이즈와 오프셋 전압을 최대한 줄일 수 있는 방법이 사용되었다. 시뮬레이션 상에서 확인한 결과, CDS 기술을 사용했을 때 그렇지 않은 경우 보다 버퍼는 30 dB, 그리고 완전 차동 증폭기는 44 dB의 1/f 노이즈 감쇄를 보인다. 오프셋은 신호레벨 이동 및 증폭기 밸런싱의 두 가지 단계에 걸쳐 저감하였다. 결과적으로 0.6 mV의 미세한 분해능을 가지고 오프셋을 줄일 수 있으며, 이는 증폭기에 최대 이득을 가했을 때에도 남아있는 오프셋이 증폭기를 포화시키지 않는 수치를 갖게 하고 (6%), 이외의 전압 영역에서의 센서신호의 스윙 범위를 보장한다. 이 회로는 TSMC $0.25 \mu m$ 공정으로 설계되었으며, 2.5 V의 전압에서 동작하고, 전체 전력소모는 4 mW이다.
