一種植入式神經(jīng)元記錄系統(tǒng)信號(hào)處理電路
本文關(guān)鍵詞:一種植入式神經(jīng)元記錄系統(tǒng)信號(hào)處理電路 出處:《微電子學(xué)》2017年02期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:提出了一種植入式神經(jīng)元記錄系統(tǒng)信號(hào)處理電路,由一個(gè)帶通放大器和流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)構(gòu)成。帶通放大器采用具有共模反饋的跨導(dǎo)運(yùn)算放大器(OTA)來(lái)放大神經(jīng)元信號(hào),采用最優(yōu)的2級(jí)放大器級(jí)數(shù),減小了功耗和面積。流水線ADC采用全差分結(jié)構(gòu)和CDS技術(shù),減小了非線性失真,其中,MDAC采用一種新的消除技術(shù),降低了輸入漂移電壓。采用0.18μm CMOS工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真,仿真結(jié)果表明,帶通放大器的帶寬為0.71Hz~8.26kHz,中頻增益為58.4dB,輸入?yún)⒖荚肼?rms)為20.7μV,功耗為1.90μW;采樣頻率為16kHz時(shí),ADC的有效位數(shù)為8位。經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該神經(jīng)記錄系統(tǒng)能夠用于神經(jīng)元峰電位的檢測(cè)。
[Abstract]:A signal processing circuit for implanted neuron recording system is proposed. It consists of a band-pass amplifier and a pipeline ADC, which uses a transconductance operational amplifier with common-mode feedback to amplify neuron signals. The optimal two-stage amplifier series is used to reduce power consumption and area. Pipeline ADC adopts fully differential structure and CDS technology to reduce nonlinear distortion. The input drift voltage is reduced. The 0.18 渭 m CMOS process is used to design and simulate. The simulation results show that the bandwidth of the band-pass amplifier is 0.71 Hz ~ 8.26 kHz. If gain is 58.4 dB, input reference noise is 20.7 渭 V, power consumption is 1.90 渭 W; The effective bit number of ADC is 8 bits when the sampling frequency is 16 kHz. It is proved by animal experiments that the neural recording system can be used to detect the peak potential of neurons.
【作者單位】: 重慶城市管理職業(yè)學(xué)院電子工程學(xué)院;重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院;俄克拉荷馬州立大學(xué)MSVLSI實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究資助項(xiàng)目(KJ1503205)
【分類號(hào)】:TN402
【正文快照】: 3.俄克拉荷馬州立大學(xué)MSVLSI實(shí)驗(yàn)室,美國(guó)俄克拉荷馬州斯蒂爾沃特74078)0引言在商用醫(yī)學(xué)植入領(lǐng)域,如人工心臟起搏器、人工耳蝸和迷走神經(jīng)刺激器等,需要植入式傳感器來(lái)檢測(cè)生理信息和刺激神經(jīng)。由于植入式神經(jīng)記錄系統(tǒng)可以精確記錄神經(jīng)元的活動(dòng),越來(lái)越受到研究生物活動(dòng)、疾病檢
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,本文編號(hào):1378814
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