一种基于g_m-I_D方法的神经信号放大电路

为探测幅值极小、分布频域很低的神经信号,基于g_m-I_D方法设计了一种低电压、低功耗跨导运算放大器。该运算放大器采用了带增益自举模块的AB类低电压伪差分放大结构。在此基础上,设计了电容反馈神经信号放大电路。仿真结果表明,神经信号放大电路在低电源电压、低功耗下具有较高的共模抑制比和电源抑制比。电路的各关键指标达到良好均衡,满足探测神经信号的需求。

记录神经细胞信号的集成微电极阵列系统设计

设计实现了集成信号处理电路的互补金属氧化物半导体(CMOS)神经细胞信号记录微电极阵列系统。首先,建立了电极-神经细胞界面模型,通过解析推导及仿真揭示了采用电极记录神经细胞信号的一些结论,为设计良好的微电极阵列(MEA)提供了理论依据。其次,设计了新型的跨导运算放大器(OTA),在较低的电源电压和功率下,保持了合适的增益、电源抑制比(PSRR)、共模抑制比(CMRR)和较低的噪声。再次,利用有源低频抑制放大技术,提出了一种系统拓扑结构,弥补了传统电容耦合放大结构的缺点。所设计实现系统的各项性能有较好的平衡性,为记录神经信号提供了有效的手段。