基于CMOS集成電路的BCI微傳感系統(tǒng).pdf

1、腦-機(jī)接口是在人腦與計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備之間建立的一種不依靠大腦輸入、輸出通道（如外周神經(jīng)和肌肉組織等）的通信與控制系統(tǒng)，是涉及神經(jīng)科學(xué)、微機(jī)械學(xué)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及臨床康復(fù)等領(lǐng)域的一種新興多學(xué)科交叉技術(shù)，近年來已成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。腦-機(jī)接口技術(shù)不僅為人與計(jì)算機(jī)等設(shè)備間提供了一種新型的交互方式，更為人類對自身的認(rèn)識(shí)與研究提供了一種有效的手段。 神經(jīng)微傳感器（微電極）是腦-機(jī)接口系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，是神經(jīng)生理學(xué)解碼人腦思

2、維過程的必要工具?；贛EMS和CMOS技術(shù)的最新發(fā)展成果，本文研究了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多維雙向可植入式神經(jīng)微電極的關(guān)鍵技術(shù)。基于該電極的微傳感系統(tǒng)可以記錄多重神經(jīng)元運(yùn)動(dòng)，并可通過電刺激的手段探索包括小兒麻痹癥、帕金森綜合癥、耳聾和癲癇病等諸多頑疾的治療方法。為了實(shí)現(xiàn)電極多維、雙向、可植入式及其微電路設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)的目標(biāo)，分析了神經(jīng)信號(hào)的特征，并建立了電極與神經(jīng)組織間相互作用的數(shù)學(xué)模型；在充分考慮機(jī)械生物相容性的基礎(chǔ)上，確定了電極的物理

3、參數(shù)（探針長、寬、厚、測點(diǎn)間距）及結(jié)構(gòu)制造方法等；根據(jù)多點(diǎn)測量、雙向通信、前端信號(hào)調(diào)理等技術(shù)要求，進(jìn)行了基于單電源技術(shù)的前置信號(hào)采集及調(diào)理ASIC芯片設(shè)計(jì)；最后，為測試整個(gè)微傳感器系統(tǒng)功能，進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)并對結(jié)果進(jìn)行分析。 另外，本文著重介紹了前置信號(hào)采集及調(diào)理ASIC芯片的設(shè)計(jì)及制造方法?；贑harted CMOS0.35um工藝模型和標(biāo)準(zhǔn)全定制式集成電路設(shè)計(jì)流程，針對神經(jīng)信號(hào)提取對前置信號(hào)采集電路的增益、帶寬和信噪比等方面