مقاله آشکار کننده اسپایک نورونی جریانی با منبع ۱V به همراه سیستم تخمین زننده (2015 آی تریپل ای)

1. مقدمه

2. معماری سیستم

a. اشکارکننده اسپایک

b. تخمین زننده احتمال شناسایی

3. توان مصرفی

4. نتایج اندازه‌گیری

5. نتیجه گیری

In this paper, we describe a novel low power, compact, current-mode spike detector circuit for real-time neural recording systems where neural spikes or action potentials (AP) are of interest. Such a circuit can enable massive compression of data facilitating wireless transmission. This design operates by approximating the popularly used nonlinear energy operator (NEO) through standard current mode analog blocks that can operate at low voltages. To reduce sensitivity of threshold setting, this work uses a current-mode oscillator based detection probability estimator (DPE) to reject false positives caused by the background noise. The circuit is implemented in a 65 nm CMOS process and occupies 200 µm x 150 µm of chip area. Operating from a 1 V power supply, it consumes about 88 nW of static power and 10 nJ of dynamic energy per input spike.

در این مقاله، ما یک مدار اشکارساز اسپایک را با توان مصرفی کم برای سیستم های ضبط سیگنال نورونی در جایی که عملکرد سیگنال های نورونی یا بیوزیستی موردتوجه هستند، ارائه میکنیم. این چنین سیستمی می تواند فشرده سازی داده ها را به مقدار زیادی توسط انتقال های بی سیمی فراهم کند. این طراحی با استفاده از تولیدکننده انرژی غیرخطی عمل میکند که توسط بلوک های انالوگ مدجریانی با توان مصرفی کم پیاده سازی شده است. برای کاهش حساسیت تنظیم استانه، در این کار از یک اسیلاتور مد جریانی بر پایه تخمین زننده احتمال شناسایی اسپایک برای حذف مثبت های نادرست بر اثر نویز، استفاده میکنیم. این مدار در تکنولوژی CMOS (سیماس) 65 نانومتری به کار گرفته شده و 200um در 150um حجم اشغال میکند. در آن از منبع جریان یک ولت استفاده شده و 88nW توان استاتیک و 10nj توان دینامیک برای هر اسپایک ورودی مصرف شده است.