78.8 pJ/b, 100 Mb/s 不连贯的IR-UWB接收器用于多通道神经记录植入物

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 生物医学工程 生物医学工程
• 无线通信无线通信

背景情况:

• 冲动无线电超宽带 (IR-UWB) 系统提供高数据速率和低功耗.
• 现有的IR-UWB接收器面临着在保持低功耗和面积效率的同时实现高数据速率的挑战.
• 神经记录植入物需要紧,节能的无线通信解决方案.

研究的目的:

• 设计和验证一种新型的低功耗,低面积的IR-UWB非连贯接收器.
• 在短距离通信应用中实现100 Mbps的数据速率.
• 为了满足神经记录植入物的严格要求.

主要方法:

• 设计了一个带有可重新配置差分两级低噪声放大器,完全差分方程,窄频接口拒绝过器和可变增益基带放大器的接收器.
• 使用TSMC 40nm CMOS 工艺技术实现了设计.
• 通过使用上转换UWB发射器通过1.5厘米组织层测试了短距离通信.

主要成果:

• 实现了100 Mbps的数据速率.
• 证明了78.8 pJ/b. 的能源效率.
• 占据了一个0.705mm2.2.的紧面积.
• 在UWB的FCC低频带中成功地调节了ON-OFF键式脉冲流.

结论:

• 拟议的IR-UWB接收器因其紧的尺寸,高能效和高数据速率而满足神经记录植入物的苛刻要求.
• 这种新的设计为生物医学应用中低功耗,高性能无线通信提供了一个有希望的解决方案.
• 进一步的研究可以探索与植入式设备和先进的信号处理技术的集成.