低功耗、低噪声可植入式脑神经信号提取系统的设计

admin · 发表于 3 小时前

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随着医学技术的不断发展，科研人员迫切需要新的技术手段来实现对人体神经系统的研究。在众多技术方案中，基于可植入式微电极的读取系统由于在功耗、体积和精度等方面的独有优势，成为未来发展的必然方向。本文设计了脑神经信号读取系统中的模拟读出电路部分。对系统中的各个模块进行了数学优化，获得了最佳的模块性能参数。针对可植入系统对低功耗和小型化的特殊要求，放大器和模数转换器两个主要电路模块均采用了创新的设计。放大器设计通过对传统有源反馈结构加以改进，在保持原有小面积之优点的基础上，解决了通带增益稳定性和噪声等题目，从而实现了各方面性能的协调平衡。逐次逼近模数转换器（SAR ADC）通过综合采用分段电容结构和全新的开关控制算法，在面积和功耗上达到了较高水平。整个系统的设计均围绕着低功耗、低噪声的要求来完成，以满足医学植入的要求。论文首先提出了整个信号提取系统结构的方案设计，着重讨论了各模块参数的优化方法。然后根据获得的设计方案对放大器和逐次逼近模数转换器电路的结构进行了具体的讨论，并完成相关电路设计和仿真。最后对低噪声条件下混合信号电路的版图设计进行了研究。本文中的所有电路采用Chartered 0.35um CMOS工艺完成电路设计、仿真和版图绘制。经过仿真显示系统性能可以满足设计要求。

低功耗、低噪声可植入式脑神经信号提取系统的设计

天涯海角也要找到Ni：低功耗、低噪声可植入式脑神经信号提取系统的设计

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