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IP명 Chain 구조 기반의 확장 가능한 저전력 다채널 신경 기록 및 자극 시스템
Category Mixed Application 의용생체공학 신경보철자극 및 기록 시스템
실설계면적 2.35㎛ X 2.35㎛ 공급 전압 10V
IP유형 Hard IP 동작속도 2.5MHz
검증단계 Silicon 참여공정 TJB180-1501
IP개요 본 회로는 다채널 신경자극/기록 장치에서 신경신호 기록과 전기 자극을 위한 것이다.

본 회로가 기록할 신경신호는 그 크기가 매우 작기때문에 front-end 단에서의 증폭이 필수적이고, 생체내에 이식되어야 하기때문에 크기가 매우 작아야 한다. 자극과 기록을 함께 진행할 수 있도록 증폭기 회로와 자극기 회로를 모두 포함하고 있다.

증폭기는 수십 uV에서 1 mV 사이의 작은 크기를 갖는 신경신호를 기록하기 위해 preamplifier를 통과한 신호를 variable gain amplifier를 통해 추가로 증폭하여 충분한 출력값을 갖도록 한다.
자극기는 다채널 구조를 기본으로 하고, 자극시 전하가 조직에 누적되어 조직손상이나 전극 부식등을 야기할 가능성을 고려, negative와 positive charge를 같은 양만큼 가해 균형을 이루도록 하기 위해 current level을 맞추기 유리한 H-bridge 구조를 사용하였다.
디지털 컨트롤러는 pwm으로 전송된 신호를 decoder단에서 해석해 자극기와 증폭기의 설정값을 조정하고, 입력신호에 따라 지정된 시점에 자극기와 증폭기의 스위치를 조작한다.

본 칩은 자극과 기록을 동시에 할 수 있기에 시스템 면적 측면에서 효율이 우수하고, 다양한 신경 기록 및 자극 시스템에 사용할 수 있을 것으로 예상된다.
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