[发明专利]一种应用于脑电信号采集及刺激的电路结构

说明书

本发明属于集成电路技术领域,具体公开了一种应用于脑电信号采集及刺激的电路结构，包括基准单元、低压差线性稳压器、多电极复用的模拟前端、多电极复用的刺激电路、多路选择器、模数转换器和逻辑控制单元；所述多电极复用的模拟前端包含低噪声放大器、滤波器及低功耗仪表放大器和低功耗比较器/缓冲器(复用)电路；所述多路选择器包含刺激器和H桥开关；该系统能够完成脑电信号采集、量化，对电极的刺激、阻抗检测、过流保护等功能，并针对低功耗进行了优化，能够有效降低系统的功耗开销。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，尤其涉及一种应用于脑电信号采 集及刺激的电路结构。

背景技术

随着集成电路行业的发展，越来越多的芯片被用于生物医疗等与 人类息息相关的领域，尤其是在疾病治疗方面，可穿戴式和植入式的 产品能够为医生和患者提供大量有用的信息；然而，在与脑电信号相 关的疾病治疗领域，分立芯片是主要的系统实现形式，缺少具有较高 集成度的脑机接口系统，同时系统的功耗较大，难以满足生物医疗领 域对系统的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种应用于脑电信号采集及刺 激的电路结构，其特征在于，包括基准单元、低压差线性稳压器、多 电极复用的模拟前端、多电极复用的刺激电路、多路选择器、模数转 换器和逻辑控制单元；所述多电极复用的模拟前端包含低噪声放大 器、滤波器、低功耗仪表放大器和低功耗比较器/缓冲器；所述多路 选择器包含刺激器和H桥开关；

所述基准单元的输出端连接低压差线性稳压器的输入端；

所述低压差线性稳压器的输出端与模数转换器、低噪声放大器、 滤波器、低功耗仪表放大器和低功耗比较器/缓冲器、多路选择器、 逻辑控制单元的电源端连接；

所述低噪声放大器的输出端与滤波器的输入端连接；

所述滤波器的输出端与多路选择器的一个输入端连接；

所述多路选择器的输出端与模数转换器的输入端连接；

所述模数转换器的输出端与逻辑控制单元连接；

所述低功耗仪表放大器的输出端连接低功耗比较器/缓冲器的输 入端；

所述低功耗比较器/缓冲器的输出端连接多路选择器的另一个输 入端；

所述刺激器输出端连接H桥开关。

作为上述方案的进一步说明，所述低噪声放大器采用直流耦合或 交流耦合结构，内置斩波自稳结构。

作为上述方案的进一步说明，滤波器采用基于sallen-key的3 阶滤波器。

本发明的有益效果：

(1)本发明实现了集成的脑机接口电路，同时包含了信号采集 放大、量化电路、刺激电路和状态控制电路，大大减少了系统的面积 开销。

(2)被发明采用了多电极复用技术，辅以低功耗通路和预判断 技术，大大降低了模拟前端和后续数字电路的功耗。

附图说明

图1：应用于脑电信号采集及刺激的电路结构框图；

附图标记说明：

基准单元I1；低压差线性稳压器I2；模数转换器I3；低噪声放 大器I4；滤波器I5；低功耗仪表放大器I6；低功耗比较器/缓冲器 I7；多路选择器I8；逻辑控制单元I9；刺激器I10。

具体实施方式

下面将结合附图1和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1：