A 0.67 $\mu$V-IIRN super-T$\Omega$-Z$_{IN}$ 17.5 $\mu$W/Ch Active Electrode With In-Channel Boosted CMRR for Distributed EEG Monitoring
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
We present the design, development, and experimental characterization of an active electrode (AE) IC for wearable ambulatory EEG recording. The proposed architecture features in-AE double common-mode (CM) rejection, making the recording's CMRR independent of typically-significant AE-to-AE gain variations. Thanks to being DC coupled and needless of chopper stabilization for flicker noise suppression, the architecture yields a super-T$\Omega$input impedance. Such a large input impedance makes the AE's CMRR practically immune to electrode-skin interface impedance variations across different recording channels, a critical feature for dry-electrode ambulatory systems. Signal quantization and serialization are also performed in-AE, which enables a distributed system in which all AEs use a single data bus for data/command communication to the backend module, thus significantly improving the system's scalability. Additionally, the presented AE hosts auxiliary modules for (i) detection of an unstable electrode-skin connection through continuous interface impedance monitoring, (ii) dynamic measurement and adjustment of input DC level, and (iii) a CM feedback loop for further CMRR enhancement. The article also presents the development of printed (extrusion) tattoo electrodes and their experimental characterization results with the proposed AE architecture. Besides bio-compatibility, low-cost, pattern flexibility, and quick fabrication process, the printed electrodes offer a very stable electrode-skin connection, conform to scalp shape, and exhibit consistent performance under various bending curvatures. Analog circuit blocks of the presented AE architecture are designed and fabricated using a standard 180 nm CMOS technology, and the$1\times \text{1.3}\,\text{mm}^{2}$IC is integrated with off-chip low-power digital modules on a PCB to form the AE. Our measurement results show a CMRR of 82.2 dB (at 60 Hz), amplification voltage gain of 52.8 dB, a bandwidth of 0.2–400 Hz,$\pm$500 mV input DC offset tolerance, An input impedance$> \text{1}\,T\Omega$, and 0.67$\mu$V$_{RMS}$integrated input referred noise (0.5–100 Hz), while consuming 17.5$\mu$W per channel. All auxiliary modules are tested experimentally, and the entire system is validated in-vivo, for both ECG and EEG recording.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle