一个高精度,宽动态范围的闭环神经调节IC,具有快速刺激的文物恢复

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 神经调节系统面临着刺激工件 (SA) 和有限动态范围 (DR) 的挑战.
• 快速的SA恢复和高保真度的神经信号采集对于有效的闭环神经调节 (CLNM) 至关重要.

研究的目的:

• 开发一个高精度,广动态范围的CLNM系统,具有完整的SA排斥和快速的SA恢复.
• 为了增强神经信号的获取,同时刺激和记录.

主要方法:

• 一个新的SA快速空白方案用于铁路对铁路的SA排斥和最小化恢复时间.
• 一个模拟前端 (AFE) 架构与频率成形 (FS) 扩展DR.
• 一个使用冗余交叉射击 (RXF) 技术的刺激驱动器,以提高刺激电流分辨率.

主要成果:

• 该CLNM系统证明了铁路对铁路 (5V) 的SA耐受性,并将SA恢复时间从12 ms缩短到0.15 ms.
• 该FS记录器在低频率下实现了17.5位的DR,改善了干扰耐受性.
• RXF刺激器将有效分辨率提高到12.75位,使用最小的面积和功率开销.

结论:

• 开发的CLNM系统有效地拒绝刺激工件,并迅速恢复.
• 该系统能够在刺激后立即获得高保真度的神经信号,支持并发记录和刺激.
• 这项技术提升了神经调节器件的研究和治疗应用的能力.