一种应用于植入式双向脑机接口的电流模神经刺激器制造技术

本发明专利技术属于模拟集成电路技术领域，具体提供一种应用于植入式双向脑机接口的电流模神经刺激器，用以解决现有技术中高压工艺实现的神经刺激器不利于大规模集成的问题

【技术实现步骤摘要】
一种应用于植入式双向脑机接口的电流模神经刺激器


[0001]本专利技术属于模拟集成电路
，具体提供一种应用于植入式双向脑机接口的电流模神经刺激器
。

技术介绍

[0002]电刺激因其在缓解神经系统疾病
(
如帕金森病
、
肌张力障碍
、
癫痫等
)
方面的潜力而备受关注，其基于脑深部电刺激
(DBS)
的治疗在听力
、
视力
、
膀胱控制和肌肉功能损失以及控制慢性疼痛的假体领域中得到了广泛的应用
。
[0003]考虑到安全性和实现难度，通常采用电流模式的神经刺激器；由于电极的等效阻抗很大，在进行大电流输出的时候，电极上的电压很高，因此需要采用高压工艺；并且，为了更好的进行后续的电荷平衡操作，通常采用双电极的结构；然而，双电极结构的电流模神经刺激器消耗的面积比较大，不利于大规模集成
。
针对该问题，研究者提出了许多单电极结构的电流模神经刺激器，如图
1、
图2所示为一种单电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于植入式双向脑机接口的电流模神经刺激器，包括：电流模驱动电路
、
被动电荷平衡电路及电流
DAC
；其特征在于，所述电流模驱动电路包括：
NMOS
电流镜
、PMOS
电流镜及2个堆叠
MOS
管，电流
DAC
提供刺激电流输入至
NMOS
电流镜的输入端，
NMOS
电流镜输出
1:1
的第一镜像电流与第二镜像电流，其中，第一镜像电流连接至第一堆叠
MOS
管的第一端口，第一堆叠
MOS
管的第二端口连接
PMOS
电流镜的输入端，
PMOS
电流镜输出第三镜像电流至第二堆叠
MOS
管的第二端口，第二镜像电流连接至第二堆叠
MOS
管的第一端口，第二堆叠
MOS
管的第三端口连接电极模型，第一堆叠
MOS
管的第三端口悬空；所述被动电荷平衡电路包括：电平移位器
、
低压比较器
、
交换开关
、
减法电路
、
电压到电流转换电路及输出电流驱动电路，电极上的电压
Ve_h
和参考电压
Vcm_h
作为电平移位器的输入，电平移位器将输入转换为低压
Ve
和
Vcm
输出至低压比较器，比较器的输出控制信号
Voutp
至交换开关
S1
；当
Ve
小于
Vcm
时，
Voutp
为0，低压
Ve
和
Vcm
经过交换开关后直接输入减法电路；当
Ve
大于
Vcm
时，
Voutp
为1，低压
Ve
和
Vcm
经过交换开关进行交换后输入减法电路；减法电路的输出经过电压到电流转换电路转换为电流，并输入至输出电流驱动电路，由输出电流驱动电路输出补偿电流至电极
。2.
按权利要求1所述应用于植入式双向脑机接口的电流模神经刺激器，其特征在于，电流模驱动电路中，
NMOS
电流镜中第二镜像电流由开关信号
SC
控制，开关信号
SC
等于低偏置电压时，
NMOS
电流镜输出第二镜像电流；
PMOS
电流镜中第三镜像电流由开关信号
SA
控制，开关信号
SA
等于高偏置电压时，
PMOS
电流镜输出第三镜像电流；开关信号
SC
与开关信号
SA
控制第二镜像电流与第三镜像电流不同时输出
。3.
按权利要求1所述应用于植入式双向脑机接口的电流模神经刺激器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉华，程翔，康凯，吴韵秋，赵晨曦，余益明，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：