【摘要】：在這個(gè)主要靠眼睛去獲取信息的時(shí)代,失明給人們生活的方方面面都帶來(lái)了巨大的阻礙,而且醫(yī)療負(fù)擔(dān)的增加和生產(chǎn)力的下降會(huì)造成巨大的社會(huì)成本。隨著各個(gè)學(xué)科的發(fā)展與進(jìn)步,神經(jīng)修復(fù)技術(shù)使人們看到了恢復(fù)盲人視覺(jué)功能的希望,使得視覺(jué)假體成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。本文提出了一種視神經(jīng)刺激器結(jié)構(gòu),完成了模擬電路的設(shè)計(jì)并進(jìn)行仿真,對(duì)部分電路的版圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和后仿。本文設(shè)計(jì)的視神經(jīng)刺激器包括刺激電流產(chǎn)生電路、電荷平衡電路和電極監(jiān)控電路三部分,結(jié)合了襯底驅(qū)動(dòng)技術(shù),將電源電壓降低為0.9V以實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)。刺激電流產(chǎn)生電路中的DAC電路采用了分段式電流型結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了高匹配度與芯片面積的折中,改進(jìn)了傳統(tǒng)正負(fù)電流產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu),以便于在低電壓下使用。基于SMIC 0.18μm工藝庫(kù)對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真,結(jié)果表明刺激電流產(chǎn)生電路可以產(chǎn)生符合設(shè)計(jì)要求的正負(fù)雙向刺激電流,電流脈沖的脈寬和幅值可控。DAC電路的功耗為0.12mW,刺激電流產(chǎn)生電路的整體功耗約為1.9mW。電荷平衡電路中采用無(wú)靜態(tài)功耗的兩級(jí)動(dòng)態(tài)比較器,正確實(shí)現(xiàn)了電荷堆積狀態(tài)的判斷。電極監(jiān)控電路中的SAR ADC電路采用了一種低耗能的DAC電容網(wǎng)絡(luò)開關(guān)方式,與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)開關(guān)方式相比,DAC電容網(wǎng)絡(luò)消耗的開關(guān)能量減少了93.74%,仿真結(jié)果表明在輸入頻率為53.906kHz,采樣頻率200kHz的情況下,SNDR為49.51 dB,SFDR為61.29dB,有效位數(shù)為7.93bit,功耗僅為20nW。
【圖文】：

出現(xiàn)了不少方便盲人生活的設(shè)備。公司自主研發(fā)了一款 Meta 導(dǎo)盲機(jī)器人[2]，這款盲人行走，甚至可以幫助盲人社交；還有牛津發(fā)的 天使眼 眼鏡等等[1]。這些設(shè)備的原理大化成語(yǔ)音，并不能讓盲人直觀的感受到周圍的復(fù)技術(shù)[2]已經(jīng)讓成千上萬(wàn)的失聰患者能夠聽(tīng)到修復(fù)系統(tǒng)的發(fā)展提供了令人信服的理由，使得上的一個(gè)位置進(jìn)行電刺激，，使嚴(yán)重失明的人恢是基于這種概念實(shí)現(xiàn)的。很多研究小組已經(jīng)在初級(jí)視覺(jué)皮層(VI)在內(nèi)的視覺(jué)區(qū)域進(jìn)行了刺激，即使用電極組對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行電刺激，生成來(lái)捕捉盲人面前的視覺(jué)場(chǎng)景，圖像信息將被轉(zhuǎn)成可被受試者用于閱讀和辨認(rèn)物體的視覺(jué)場(chǎng)景皮層假體的概念圖。

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文視覺(jué)假體的概念已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于臨床試驗(yàn)，還有很多前的視覺(jué)假體已經(jīng)能夠幫助盲人恢復(fù)辨別物體的視覺(jué)能立生活這一理想中的目標(biāo)還有很長(zhǎng)的路要走，這就需要盲人恢復(fù)光明而努力。的研究現(xiàn)狀通路如圖 1-2 所示。眼球驅(qū)光系統(tǒng)收集外界的光信號(hào)到網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成生物信號(hào)[3]。這些生和提取被轉(zhuǎn)換成一系列動(dòng)作電位[4]，并通過(guò)視神經(jīng)傳遞行處理并傳達(dá)到更高級(jí)的腦皮層中。視覺(jué)通路上任意一我們根據(jù)在視覺(jué)通路的不同位置植入電極將視覺(jué)假體分視皮層假體和視神經(jīng)假體，下面將按照這種分類方式對(duì)
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH77

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5 王愛(ài)麗;黃中娟;李Z

本文編號(hào)：2674986