本文的主题是一个新的设备平台,它解决了目前中子符合计数可维护仪器有限的情况,并反映了微电子学的最新进展。该平台新设备的主要功能是收集来自中子探测器的信号,处理并将它们转换为数字信息,并将其存储在数据文件中。这些设备共享一个通用的可编程硬件和工业级组件,即使在高温操作条件下也能保持高可靠性。它们嵌入了一个现场可编程门阵列,用于为多达 32 个输入通道生成带时间戳的中子信号列表。内部多线程微处理器记录数据,再现移位寄存器、多重寄存器和脉冲串记录器的功能。它同时为多平台图形用户界面提供了一个 Web 服务器。所有上述处理能力、高压和低压电源都集成在一个模块中,功耗也很容易在无人值守监控系统的密封外壳中消散。本主题平台的系统已根据安全保障会计常用的参考工具进行了验证,本文展示了这些比较的结果。
摘要 — 单芯片双向脑机接口 (BBCI) 通过同时进行神经记录和刺激来实现神经调节。本文介绍了一种原型 BBCI 专用集成电路 (ASIC),该集成电路由 64 通道时分复用记录前端、面积优化的四通道高压兼容刺激器和支持同时进行多通道刺激伪影消除的电子设备组成。刺激器电源集成在芯片上,通过谐振电荷泵从低压电源提供 ± 11 V 的顺从电压。高频 (∼ 3 GHz) 自谐振时钟用于减少泵送电容器面积,同时抑制相关的开关损耗。基于 32 抽头最小均方 (LMS) 的数字自适应滤波器可实现 60 dB 的伪影抑制,从而实现同时进行神经刺激和记录。整个芯片采用 65 纳米低功耗 (LP) 工艺,占地 4 平方毫米,由 2.5/1.2 V 电源供电,记录时功耗为 205 µ W,刺激和消除后端功耗为 142 µ W。刺激输出驱动器在最大输出功率为 24 mW 时可实现 31% 的直流-直流效率。