Αναλογική Εύρεση μέσης ισχύος Εγκεφαλικών Ρυθμών σε Περιβάλλον χαμηλής κατανάλωσης

Abstract

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση ενός βιοϊατρικού αναλογικού συστήματος χαμηλής κατανάλωσης που θα είναι κατάλληλο για την εξαγωγή της μέσης ισχύος κάθε εγκεφαλικού ρυθμού-συχνοτικής μπάντας. To σύστημα αυτό θα αποτελείται από τα κατάλληλα ζωνοπερατά φίλτρα για τον διαχωρισμό κάθε μπάντας από τις delta, theta, alpha, beta, gamma. Η κάθε μπάντα θα έχει επίσης τους απαραίτητους ενισχυτές για την αύξηση του σήματος καθώς και ανορθωτές με βαθυπερατά φίλτρα στην έξοδο ώστε να εξαχθεί η μέση τιμή του ανορθωμένου σήματος. Το σύστημα θα υλοποιηθεί με χρήση MOS transistors τα οποία θα είναι πολωμένα στην περιοχή υποκατωφλίου. Η τροφοδοσία είναι στα Vdd=-Vss=450mV και τα ρεύματα πόλωσης είναι της τάξης των nA , αυτό επιτρέπει την πραγματοποίηση μεγάλων σταθερών χρόνων που είναι απαραίτητες για τις μικρές βιοϊατρικές συχνότητες. Στόχος της διπλωματικής είναι η ανάπτυξη ενός αναλογικού συστήματος το οποίο θα υπολογίζει κάποια χαρακτηριστικά-features αναλογικά και έτσι θα απαλλάσσει το ψηφιακό μέρος ενός συστήματος από τους υπολογισμούς αυτούς, οδηγώντας έτσι σε χαμηλότερη κατανάλωση. Η σχεδίαση των κυκλωμάτων έγινε με την χρήση του λογισμικού Cadence με την τεχνολογία TSMC 90nm CMOS Process. Τέλος, οι απαραίτητοι υπολογισμοί για τα φίλτρα έγιναν με χρήση του λογισμικού MATLAB.