視覺假體中視神經(jīng)刺激器的電路設(shè)計.pdf

1、人類認識世界所需信息的70％以上都是來自視覺，所以視覺是人類很重要的感覺器官，因此，失明通常被認為是最嚴(yán)重的殘疾。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2002年的報告，全球有1.4億人視覺有殘疾，包括4500萬盲人，在中國有550萬盲人。在各種殘疾病患中，患有色素性視網(wǎng)膜炎(RP)和老年黃斑變性(AMD)的人是不可治愈的。
　　 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對目前無法治愈的RP和AMD患者的治療中，視覺假體已經(jīng)成為國際上的研究熱點。視覺假體是人工修復(fù)視

2、覺的一種電子裝置，其核心是植入式神經(jīng)刺激器。根據(jù)國內(nèi)外多個研究小組的研究成果，本文針對視神經(jīng)假體的參數(shù)需求，提出了其系統(tǒng)框圖，并完成了一款神經(jīng)刺激器的電路設(shè)計。
　　 本文設(shè)計的神經(jīng)刺激器使用雙工作電壓，高壓電源12V，常壓電源3.3V，主要由帶隙基準(zhǔn)電路、ASK解調(diào)電路、電荷泵鎖相環(huán)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、輸出電路以及數(shù)字控制組成。在數(shù)字控制端的控制下，該刺激器可以產(chǎn)生多路電荷平衡的雙向電流脈沖。
　　 基于TSMC0.35μm

3、BCD工藝，使用HSPICE軟件對設(shè)計的電路模塊進行了仿真，使用Modelsim和FPGA對設(shè)計的數(shù)字控制電路進行了仿真及驗證。為驗證刺激器的功能，針對64個電極設(shè)計了驅(qū)動電路，完成了整體仿真，包括系統(tǒng)功能驗證、電源電壓變化及負載波動的仿真。實驗結(jié)果表明，該神經(jīng)刺激器電路可以在較寬電源電壓和電極阻抗變換范圍內(nèi)工作，可以產(chǎn)生64通道的雙向刺激電流，電流的幅值和持續(xù)時間可變，幅值范圍10μA～1022μA，脈沖持續(xù)時間范圍20μs～400μ