摘要 — 现代神经调节系统通常提供大量的记录和刺激通道,这降低了每个通道的可用功率和面积预算。为了在面积限制越来越严格的情况下保持必要的输入参考噪声性能,斩波神经前端通常是首选方式,因为斩波稳定可以同时改善(1/f)噪声和面积消耗。现有技术中,通过基于输入电压缓冲器的阻抗增强器解决了输入阻抗大幅降低的问题。这些缓冲器对大型输入电容器进行预充电,减少从电极吸取的电荷并有效提高输入阻抗。这些缓冲器上的偏移直接转化为电荷转移到电极,这会加速电极老化。为了解决这个问题,提出了一种具有超低时间平均偏移的电压缓冲器,它通过定期重新配置来消除偏移,从而最大限度地减少意外的电荷转移。本文详细介绍了背景和电路设计,并介绍了在 180 nm HV CMOS 工艺中实现的原型的测量结果。测量结果证实,发生了与信号无关的缓冲器偏移引起的电荷转移,并且可以通过所提出的缓冲器重新配置来缓解这种电荷转移,而不会对输入阻抗增强器的操作产生不利影响。所提出的神经记录器前端实现了最先进的性能,面积消耗为 0.036 mm2,输入参考噪声为 1.32 µV rms(1 Hz 至 200 Hz)和 3.36 µV rms(0.2 kHz 至 10 kHz),功耗为 13.7 µW(1.8 V 电源),以及 50 Hz 时的 CMRR 和 PSRR ≥ 83 dB。
可以预期,短截线电缆在终端接口处以特性阻抗终止,但是,MIL-STD-1553 定义终端必须具有相对较高的输入阻抗。终端相对于特性阻抗的高输入阻抗将在终端与短截线的连接处产生较大的反射系数。这种高阻抗的结果是,大部分短截线波将被反射回总线,并将由于短截线的延迟而以相移的形式重新添加到入射波中。如果终端以特性阻抗终止,则信号将在每个短截线连接处衰减,并会显著限制可以连接到总线的终端数量。相反,1553 以少量相位失真为代价,最大限度地减少了由于短截线引起的衰减。
LVDS 的问题:驱动器有一个电气连接的对等设备,但没有电源。(http://www.national.com/an/AN/AN-1194.pdf)技巧是冷备用功能:备用设备必须为系统提供高输入阻抗,而无需耗电。
• 多点、半双工:一个发送器节点,其他节点为接收器 • 接收器分接节点的要求:最小输入阻抗 > 10 kΩ • MDI 处的终端电阻,因为终端节点 PHY 可以是接收器节点
摘要 – 本文提出了一种用于 EEG 信号记录的 4 通道模拟前端 (AFE) 电路。对于 EEG 记录系统,AFE 可以处理各种传感器输入,具有高输入阻抗、可调增益、低噪声和宽带宽。缓冲器或电流-电压转换器块 (BCV) 可设置为缓冲器或电流-电压转换器电路,位于 AFE 的电极和主放大器级之间,以实现高输入阻抗并与传感器信号类型配合使用。斩波电容耦合仪表放大器 (CCIA) 位于 BCV 之后,作为 AFE 的主放大器级,以降低输入参考噪声并平衡整个 AFE 系统的阻抗。可编程增益放大器 (PGA) 是 AFE 的第三级,允许调整 AFE 的总增益。建议的 AFE 工作频率范围为 0.5 Hz 至 2 kHz,输入阻抗大于 2 T Ω,采用 180nm CMOS 工艺构建和仿真。AFE 具有最低 100 dB CMRR 和 1.8 µVrms 的低输入参考噪声,可实现低噪声效率。该设计采用了 BCV 等新功能来增强输入多样性,与之前的研究相比,IRN 和 CMRR 系数表现出显着增强。可以使用该 AFE 系统获取 EEG 信号,这对于检测癫痫和癫痫发作非常有用。
模拟输入 通道数 16 个单端或 8 个全差分 输入配置 多路复用 ADC 分辨率 18 位 采样率 每通道 2000 次/秒 高压模式 分辨率 准确度 (25°C 时) ±80 V 610 µV ±24 mV ±20 V 153 µV ±6 mV ±5 V 38.1 µV ±2.5 mV ±1.25V 9.54 µV ±700 µV 输入阻抗 > 1.13 MΩ Diff / 565 kΩ SE 输入失调电流 < 72 µA 过压保护 ± 100 Vdc 低压模式 分辨率 准确度 (25°C 时) ±10 V 76.3 µV ±2.5 mV ±2.5 V 19.1 µV ±300 µV ±0.625 V 4.77 µV ±170 µV ±0.156 V 1.19 µV ±115 µV 输入阻抗 > 10 MΩ 输入失调电流 ±1 nA 最大值,±0.5 nA 典型值 过压保护 ± 100 Vdc 共模抑制 100 dB 典型值(差分模式) 隔离 350 Vrms(模拟输入和输出共享一个接地)
特殊说明 TM512AE0 单位 参数名称 参数符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 低电平输出电流 Iol Vo =0.4V,ADRO 10 - - mA 高电平输出电流 Ioh Vo =4.6V,ADRO 10 - - mA 输入电流 Ii - - ±1 µA 差分输入共模电压 Vcm 12 V 差分输入电流 Iab VDD=5V 28 µA 差分输入临限电压 Vth 0V
为了充分发挥 Monza R6 标签芯片的性能潜力,天线必须在其端子处呈现适当的阻抗。图 4 所示的简化集总元件标签芯片模型是最佳源阻抗的共轭,不等于芯片输入阻抗。由于标签 RF 电路具有非线性、随时间变化的特性,因此必须采用这种间接的源牵引方法来推导端口模型。该模型在宽频率范围内与芯片具有良好的数学拟合度。
摘要 - 在本文中,通过在每个阶段选择和优化合适的结构,我们设计了一个多功能低噪声斩波器放大器。具有高CMRR和PSRR的拟议的神经斩波器放大器适用于EEG,LFP和AP信号,而NEF较低。为了最大程度地减少噪声并增加带宽,选择了单阶段的电流重复使用放大器,并选择了抗伪式的共同模式反馈,而在第二阶段实现了一个简单的完全差异放大器,以提供高摆动。具有活性RC积分器的DC伺服回路旨在阻止电极的直流偏移,并使用正反馈回路来增加输入阻抗。最后,使用了区域和功能效率的纹章减少技术和切碎的尖峰过滤器,以具有清晰的信号。设计的电路在市售的0中模拟。18 µm CMOS技术。3。7 µA电流来自±0。6 V供应。总带宽从50 MHz到10 kHz,而该带宽中的总输入引用噪声为2。9 µV RM,中带增益约为40 dB。设计的放大器可以忍受高达60 mV的DC电极偏移量,并且积极反馈回路的放大器输入阻抗为17mΩ,而切碎频率为20 kHz。随着设计的连锁降低,由于在切碎频率下的上调噪声,输入引用的噪声中只有一个可忽略不计的峰。为了证明设计电路的性能,进行了500个蒙特卡洛分析以进行过程和不匹配。CMRR和PSRR的平均值分别为94和80 dB。索引项 - 仪器放大器,高CMRR,交叉耦合OTA,电流reuse ota。
传感器为每个测量参数生成数据。在某些情况下,直升机上已经安装了适当的传感器(例如发动机参数传感器、雷达高度计等),我们选择直接与该传感器接口以获取所需的信号。在其他情况下,安装专用传感器(例如飞行员控制位置传感器、攻角和侧滑传感器等)来测量感兴趣的参数。信号调节电路将每个传感器的各种输出(例如电压、频率、电阻等)转换为与 DAS 中的模拟到数字转换器兼容的直流电压。每个信号调节电路都设计有高输入阻抗,以防止传感器信号的负载并保持 DAS 和直升机之间的隔离。