一种全集成高效率多通道神经电刺激电路

设计了一种超低待机功耗、高效率的16通道高压神经电刺激集成电路(IC)。该电路主要包括1个基于串-并联电荷泵的高压产生模块,以及1个16路独立配置的通道输出驱动电路模块。高压产生模块将输入的1.65 V低压域电压转换为高压域电压6.6、9.9、13.2 V;通道输出驱动电路根据设定的刺激电流和电极负载情况动态选择合适的高压域电压以提高电刺激效率。经测试,在1.65 V输入电压和3.3 V电源电压下,该电路待机时静态功耗约为7.6 nW,由待机至电刺激电路工作切换时间小于36 ns,电荷泵输出最大电压可达12.7 V,约为电源电压的4倍,通道控制电路能输出最高1 mA的刺激电流。与传统的固定电源电压电刺激电路相比,消耗的能量最高减少了76.9%。

柔性混合电路的柔性优化方法研究及应用

柔性混合电路(FHC)是将刚性电子元件集成到有印刷电子的柔性基板上形成的一种复合电路。为了满足日趋复杂的应用场景,FHC上需要集成更多刚性功能电子元件,而这会导致其柔性急剧下降。为了缓解FHC在高集成度与高柔性之间的矛盾,本文从结构改进的角度出发,借助镂空蛇形导线岛-桥结构(HS-SWI-BS)对FHC进行柔性优化设计。通过三维有限元仿真实验开展了对该方法在有效性和可行性方面的验证,其结果表明,镂空蛇形导线岛-桥结构能够实现FHC柔性的提升,且对模型的柔性的提升幅度可达260%。在柔性经皮电刺激电路上的应用与测试则证明了该方法具有良好的实用性。研究对提高FHC的柔性具有参考作用。

多路电生理刺激仪的反激式开关电源设计

为支持多路电生理刺激仪的供电工作,设计了一款基于高性能电流模式控制器UC3845的DC-DC反激式开关电源。实验结果表明,该电源达到设计要求,适用于多路电生理刺激仪及类似仪器供电需要。

手机控制型便携经颅直流电刺激器的设计与实现

目的设计并实现一种手机控制型低功耗、便携式经颅直流电刺激器。方法采用恒流刺激电路通过场效应管,实现输出稳定可调的低强度直流电流;阻抗检测电路和过流保护电路增加刺激器的有效性和安全性。通过微控制器实现对刺激电路的控制和实时检测,通过智能手机安卓软件实现刺激器的参数设置和实际刺激信息的显示及保存。结果输出电流强度与精度、最大负载,控制模块的计时、设备连接、刺激信息采集与显示,都达到预期设计目标。结论实现了刺激器的移动终端控制,具有便携、低成本、低功耗的优点,可为进一步应用提供解决方案。

基于三维有限元软件的经颅磁刺激仿真研究

为了寻求一种能够真实有效的反应经颅磁刺激下头部组织磁场分布的方法,根据经颅磁刺激的产生原理,设计了激励源仿真电路,然后利用三维有限元软件Ansoft建立了4层球头模型,仿真出此模型在单线圈和"8"字形线圈刺激下头组织内部磁场的分布,并对比分析了两种线圈下磁场的聚焦性能,头部各组织磁场随时间的变化以及刺激深度。仿真结果表明:Ansoft软件在经颅磁刺激研究工作中具有可行性,从而提出一种准确有效的经颅磁刺激研究新方法。