생체자기신호 측정을 위해 고인덕턴스 코일과 계측 증폭기를 내장한 자기센서칩을 $0.18{mu}m$ CMOS공정으로 제작하였다. 생체자기신호를 측정하기 적합한 감도와 대역폭을 가지는 고인덕턴스 코일센서를 전자기장 시뮬레이션 프로그램으로 설계하였으며, 온칩에 구현하기 위해 트렌스컨덕턴스 감쇄방법 적용한 low gm OTA를 구현하였다. 자기센서칩의 출력신호 감도는 $3.25fT/{mu}V$이며, output reference noise는 21.1fT/${surd}$Hz이다. 계측 증폭기부분은 current feedback 기반으로 설계되었으며, 자기 신호 잡음을 줄이기 위해서 0.5~5kHz의 대역의 BPF를 설계하였다. MPW칩 테스트에서 common mode rejection ratio(CMRR)는 117.5dB로 측정하였으며, input reference noise가 $0.87{mu}V$ 이하로 유지되도록 설계하였다.
Magnetic sensor chip for measuring bio-magnetism is implemented in $0.18{mu}m$ CMOS technology. The magnetic sensor chip consists of a small-sized high inductance coil sensor and an instrumentation amplifier (IA). High inductance coil sensor with suitable sensitivity and bandwidth for measurement of bio-magnetic signal is designed using electromagnetic field simulation. Low gm operational transconductance amplifier (OTA) using transconductance reduction techniques is designed for on-chip solution. Output signal sensitivity of magnetic sensor chip is $3.25fT/{mu}V$ and reference noise of 21.1fT/${surd}$Hz. Proposed IA is designed along with band pass filters(BPF) to reduce magnetic signal noise by using current feedback techniques. Proposed IA achieves a common mode rejection ratio of 117.5dB while the input noise referred is kept below $0.87{mu}V$.
