一个低噪音的神经记录前端IC与电源管理,用于闭环脑机接口应用程序

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.
• 集成电路设计 集成电路设计

背景情况:

• 可植入的生物电子系统为神经疾病提供了潜在的治疗方法.
• 稳定的电源供应对于脑机界面 (BMI) 芯片的可靠运行至关重要.

研究的目的:

• 开发具有重负载能力的原型电源管理集成电路 (PMIC).
• 确保对耐受文物神经记录集成电路 (ATNR-IC) 提供稳定的电压供应.

主要方法:

• 提出了一个反向嵌套的米勒补偿 (RNMC) 低脱落调节器 (LDO) 与PMIC的短暂增强器.
• 在待机 (0.55 mW) 和完全刺激 (22.5 mW) 负载时的估计功耗.
• 在充满负载的转换过程中,评估的LDO短暂响应具有超越 (110 mV) 和下降 (71 mV).

主要成果:

• 该PMIC提供一个稳定的3.3V供应电压下,负载电流峰值到峰值范围为560μA从一个4通道刺激器.
• 该系统显示了扩展到具有更刺激道的场景的潜力.
• 由PMIC供电的ATNR-IC在没有和的情况下将1mVpp的神经信号和20mVpp人工物放大了28dB.

结论:

• 开发的PMIC有效地支持神经记录和刺激功能在BMI系统.
• 该设计为可植入生物电子设备提供了稳定和强大的电源解决方案.
• 这项工作有助于推进神经疾病治疗的BMI技术.