一种应用于生物神经信号处理的可重构SS/SAR ADC制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于生物神经信号处理的可重构SAR/SS ADC，包括：重构单元(1)，AP检测器(2)，斜坡发生器(3)，多输入比较器(4)，SAR逻辑单元(5)和计数器(6)。本发明专利技术提供的可重构SS/SAR ADC两种工作模式，在压缩模式下当做SS ADC使用，只有当AP信号到来时才量化输入信号，并且可以保留AP信号的完整性，降低了电路的功耗；在普通模式下当做SAR ADC使用，可以精确地记录信号曲线的形状，有助于进一步的神经科学研究。

A Reconfigurable SS/SAR ADC for Biological Neural Signal Processing

【技术实现步骤摘要】
一种应用于生物神经信号处理的可重构SS/SARADC
本专利技术属于集成电路领域，具体涉及一种应用于生物神经信号处理的可重构SS/SARADC。
技术介绍
近年来，用于获取神经信号的模拟前端技术发展迅速，而一个高效模数转换器(ADC)是神经记录接口中不可缺少的关键模块。神经信号由于其低频(10kHz以下)、微弱(3mV以下)的特性导致其极易受到外界干扰，进而使得准确读取数据变得非常困难。另一方面，人们对便携可穿戴无线设备所带来的极大生活便利的渴望与日俱增。目前，针对神经信号获取系统，普遍希望在保持较低功耗的前提下，能够高质量的对神经信号活动进行记录。神经信号通常包括多个频率和振幅分量。例如，在脑电信号中，局部场电位(LFP)出现在0.5Hz至300Hz之间，振幅为1mV至3mV，而动作电位(AP)出现在0.3KHz至10kHz之间，振幅为100μV至300μV，人们普遍认为神经记录的主要信息是由AP信号提供的。然而，由于AP信号在时间域内是稀疏的，传统的ADC由于完整的处理了整个时间域内的神经信号，会浪费大量的功耗在一些无用的信号中。因此设计一个高效的，低功耗的，用于神经信号处理的A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于生物神经信号处理的可重构SAR/SS ADC，其特征在于，包括：重构单元(1)，AP检测器(2)，斜坡发生器(3)，多输入比较器(4)，SAR逻辑单元(5)和计数器(6)；其中，所述重构单元(1)连接ADC输入端VIN和所述多输入比较器(4)，用于接收、存储ADC的输入信号并向所述多输入比较器(4)输出第一信号；所述AP检测器(2)连接所述ADC输入端VIN、所述重构单元(1)以及所述斜坡发生器(3)，用于检测AP信号并触发所述重构单元(1)向所述多输入比较器(4)输出第二信号以及触发所述斜坡发生器(3)产生斜坡信号；所述斜坡发生器(3)连接所述多输入比较器(4)，用于向所述多输...

【技术特征摘要】
1.一种应用于生物神经信号处理的可重构SAR/SSADC，其特征在于，包括：重构单元(1)，AP检测器(2)，斜坡发生器(3)，多输入比较器(4)，SAR逻辑单元(5)和计数器(6)；其中，所述重构单元(1)连接ADC输入端VIN和所述多输入比较器(4)，用于接收、存储ADC的输入信号并向所述多输入比较器(4)输出第一信号；所述AP检测器(2)连接所述ADC输入端VIN、所述重构单元(1)以及所述斜坡发生器(3)，用于检测AP信号并触发所述重构单元(1)向所述多输入比较器(4)输出第二信号以及触发所述斜坡发生器(3)产生斜坡信号；所述斜坡发生器(3)连接所述多输入比较器(4)，用于向所述多输入比较器输入所述斜坡信号；所述多输入比较器(4)连接所述SAR逻辑单元(5)和所述计数器(6)，用于接收处理所述第一信号并输出第三信号以及接收处理所述第二信号和所述斜坡信号并输出第四信号；所述SAR逻辑单元(5)连接所述重构单元(1)，用于控制所述重构单元(1)更新第三信号，并根据所述第三信号得到N位输出数字码；所述计数器(6)连接所述多输入比较器(4)输出端，用于接收第四信号进行计数并输出数字码。2.根据权利要求1所述的ADC，其特征在于，所述重构单元(1)包括加权电容器组C0～C20，所述电容器组C0的电容量为1C，所述电容器组Ci的电容量为2i-1C，i为正整数且1≤i≤5，所述电容器组C6～C20的电容量均为32C；其中，所述电容器组C0～C5的上极板通过开关S1连接VIN端并通过开关S1′连接VOUT端；所述电容器组Cj+4的上极板通过开关Sj连接VIN端并通过开关Sj′连接VOUT端，其中j为正整数且2≤j≤16；所述电容器组C0～C20的下极板均接所述SAR逻辑单元(5)。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱樟明，华羽峰，王静宇，刘术彬，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61