電壓激勵(lì)神經(jīng)信號(hào)再生系統(tǒng)的研究.pdf

1、微電子技術(shù)和神經(jīng)科學(xué)相結(jié)合,利用微電子器件輔助進(jìn)行神經(jīng)信號(hào)的再生,是一項(xiàng)科學(xué)的探索。神經(jīng)信號(hào)再生微電子系統(tǒng)是利用微電子方法為受損神經(jīng)建立輔助的信號(hào)通路,從而探索治療神經(jīng)損傷新方法。 神經(jīng)信號(hào)再生微電子系統(tǒng)包括神經(jīng)微電極、神經(jīng)信號(hào)放大器、神經(jīng)信號(hào)處理器、功能電激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器以及體內(nèi)供能模塊。利用神經(jīng)微電極由神經(jīng)束近端檢測(cè)來自大腦的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào),采用微電子器件對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后,再通過電極將信號(hào)傳導(dǎo)至神經(jīng)束遠(yuǎn)端,實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號(hào)再生。

2、 本文設(shè)計(jì)了神經(jīng)信號(hào)放大用的微弱信號(hào)放大電路。微弱信號(hào)放大電路的主要放大模塊是電流模放大電路,電路具有很高的共模抑制能力。電路工作于±2.5V電壓之下,增益可利用片外電阻調(diào)節(jié),仿真顯示電路增益可以達(dá)到100dB,共模抑制比可以達(dá)到152dB,電路功耗7.7mW。電路采用CSMC 0.6μm CMOS工藝實(shí)現(xiàn),芯片尺寸為0.87mm×1.04mm。 在微弱信號(hào)放大電路的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了單通道電壓激勵(lì)神經(jīng)信號(hào)再生電路。電路包括與神

3、經(jīng)電極相接的阻容禍合網(wǎng)絡(luò)、前置放大電路、緩沖電路和神經(jīng)功能電激勵(lì)電路。系統(tǒng)工作于±2.5V電壓之下,增益利用片外電阻調(diào)節(jié),仿真顯示電路增益40dB～100dB可調(diào),3dB帶寬大于10kHz,功耗8.2mW。 利用6個(gè)單通道電壓激勵(lì)神經(jīng)信號(hào)再生電路,制作了6通道電壓激勵(lì)神經(jīng)信號(hào)再生電路,通過流片封裝制作出6通道電壓激勵(lì)神經(jīng)信號(hào)再生系統(tǒng),并測(cè)試了系統(tǒng)的性能。 針對(duì)電壓激勵(lì)神經(jīng)信號(hào)再生電路芯片測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了改進(jìn),簡(jiǎn)化了