功能性電刺激關鍵芯片技術的研究和設計實現(xiàn).pdf

1、功能性電刺激作為一種神經接口技術如今被廣泛應用于癱瘓病人肌肉運動功能的恢復和再造。小型便攜化、高效低功耗、可植入、對病人損傷小等成為目前功能性電刺激系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。電刺激器是功能性電刺激系統(tǒng)的必要組成部分,故若能設計一種通用可配置的電刺激器模塊則對功能性電刺激系統(tǒng)的開發(fā)和應用十分有意義,這正是本課題的研究背景。
　　本文在考慮所設計電刺激系統(tǒng)今后可能的應用領域的基礎上提出其性能指標;通過調研和總結現(xiàn)有電刺激系統(tǒng)的一般架構,設計出本

2、芯片的內部結構和數(shù)據(jù)傳輸格式。接著本文研究了高電壓元器件的電氣和工藝特性以及使用方法,并利用高壓器件設計了電刺激芯片的電流輸出模塊。文章最后給出芯片各模塊的仿真結果及版圖設計。
　　該芯片在X-FAB0.35μm高壓工藝庫下設計并流片。外部控制器通過SPI接口向芯片傳輸電刺激參數(shù),數(shù)字控制單元通過總線將接收到的數(shù)據(jù)分配到相應通道以控制電流驅動器輸出雙向刺激電流。芯片目前為8通道,具備擴展到64通道的能力,在高達90V的供電電壓下,