A Bi-Directional Neural Interface Chip With 32-Channel 83-dB DR CTDSM-Based Recording Using FIRDAC With Pre-Emptive ELD Compensation
Notice bibliographique
Résumé
Clinical-ready neuromodulation devices for real-time monitoring and treatment of neurological disorders require a neural interface integrated circuit (IC) that supports therapeutic neurostimulation together with concurrent recording of neural activities from large brain regions. To address this need, this article presents an IC with 32 high dynamic range (HDR) electrocorticography (ECoG) recording channels and two programmable neurostimulators allowing bi-directional neural interfacing. The recording channel uses a 2nd-order continuous-time <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$\Delta \Sigma $</tex-math> </inline-formula> modulator (CTDSM) architecture with 12-tap finite impulse response digital-to-analog converter (FIRDAC) feedback facilitated by a pre-emptive current-steering excess loop delay (ELD) compensation scheme. By employing a high-performance linearized low-noise/low-power transconductance amplifier (L<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</sup>TA) in the input integration stage, the recording channel achieves 83-dB dynamic range (DR) with up to 222-mV<sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">pp</sub> linear input range, and thus can accommodate large electrode dc offsets (EDOs) and stimulation artifacts. Thanks to the FIRDAC that relaxes component matching requirements, each recording channel occupies only 0.028 mm<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">2</sup> and consumes <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$5.39~{\mu }$</tex-math> </inline-formula>W while being manufactured in standard 180-nm CMOS technology. The concurrent neural recording and stimulation capabilities of the chip have been validated in a mouse experiment in vivo, which shows that the recording channel can tolerate real stimulation artifacts and the recorded ECoG signals can be separated from the artifacts with high fidelity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».