مروری بر روش‌های کاهش توان در تقویت‌کننده‌های عصبی

Abstract

میکرو‌سیستم‌های کاشتنی چند کاناله ضبط اعصاب، شامل تعداد زیادی تقویت‌کننده اعصاب است که مصرف توان کل سیستم و سطح تراشه قسمت آنالوگ سیستم را تحت تاثیر قرار می‌دهند.مصرف انرژی کم و مساحت کوچک بر روی تراشه و نیز قابلیت در از بین بردن هر گونه آفست dc محدودیت‌های اصلی در طراحی است. به طور ایده‌آل،خروجی‌های تفاضلی یک تقویت‌کننده با ورودی‌های دیفرانسیلی صفر، باید صفر باشد اما عموما یک آفست ولتاژ بین خروجی-های تقویت‌کننده وجود دارد، این آفست،آفست ورودی تقویت‌کننده نامیده می‌شود که تقویت‌کننده باید توانایی حذف آن را داشته باشد. اولین روش،استفاده از شبکه فیدبک خازنی با کوپلاژ ac المان‌های ورودی است. روش دوم استفاده از فیدبک مقاومتی و خازن الکترود برای ایجاد فیلتر بالاگذر است. علاوه بر استفاده از روش‌های ذکر-شده مقاومت‌های شناور کنترل‌شده با ولتاژ در مسیر فیدبک استفاده شده است که بدون نیاز به المان‌های خارج از تراشه آفست dc را حذف می کند.در برخی موارد میتوان از ساختار کسکد بهم تابیده برای تقویت استفاده کرد.ساختار تلسکوپی یک انتخاب خوب برای داشتن بهره بالا، حاشیه فاز کافی و اتلاف توان کم است. علاوه بر این می‌توان از مدیریت پخش توان نیز از برای کاهش توان مصرفی استفاده کرد.با استفاده از الگوسازی فعالیت‌های سیستم اعصاب را مدل‌سازی می‌کنند؛اروش پخش توان بهترین عملکرد را در کاهش توان مصرفی، نویز و مساحت سیلیکون داشته است. سطح سیلیکون با اشتراک خازن‌های بزرگ بین تقویت کننده ها و توان مصرفی با اشتراک OTA بین کانالهای ضبط کاهش یافته است.