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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:邱翌毅
研究生(外文):Yi-Yi Chiu
論文名稱:應用於神經肌肉刺激器之無線雙向收發機
論文名稱(外文):Wireless Bi-directional Transceiver for ImplantableNeuromuscular Stimulator
指導教授:李順裕
指導教授(外文):Shuenn-Yuh Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:電機工程所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:無線收發機E類放大器無線必v資料傳輸植入式晶片
外文關鍵詞:Implanted Integrated ChipWireless TransceiverClass-E Power AmplifierWireless Power and Data Transmission
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本論文為設計一個應用於植入式神經肌肉刺激器之雙向傳送接收系統;其內容主要包括前端神經肌肉刺激訊號傳送接收系統,以及後端神經肌肉感測訊號傳送接收系統。前端傳送接收系統包括了外部傳輸電路與植入式神經肌肉刺激器接收系統,外部單元以無線遙測方式傳送指令資料及電源至植入式系統,以高效率E 類放大器配合電感耦合方式來實現無線透膚式傳輸技術,前端植入式刺激器包含接收電源之整流器、2MHz ASK調變訊號以及時脈回復電路,相對於一般的解調器,此新型的解調器能減少87% RC時間常數,以實現將解調變電路放置於晶片中,解調變電路經由時脈回復電路產生的時脈控制也可以減少33%的必v消耗。
後端植入式刺激器包含並列串列資料轉換器、負載移鍵調變發射機與外部接收電路,經由負載移鍵調變發器可將1Mbps的資料藉由4MHz的載波訊號傳送至外部電路,而外部電路則可藉由接收的訊號經由電腦檢測體內神經反應訊號使否正常,以提供一個矯正前端刺激訊號的依據。
A bi-directional transceiver system for implantable neuromuscular stimulator has been designed in this thesis: it include front-end transceiver system on implantable neuromuscular stimulator, and back-end transceiver system on implantable neuromuscular stimulator. It is composed of external transmission circuit, internal receive circuit, ASK demodulator and clock recovery in front-end transceiver system. An external unit delivers instructions and power with telemetry. A high efficiency inductance coupling class-E power amplifier has be used in wireless transmission. The front-end implantable system is composed of an internal receive power rectifier circuit, 2 MHz ASK demodulator and clock recovery. A proposed ASK demodulator, which decrease 87% of RC time constant. A proposed ASK demodulator can be realized on chip. It also can save 33% power consumption with controlling by clock recovery.
The back-end of implantable stimulator include of parallel to serial data converter, Load shift keying modulation transmitter and external receiver. The Load shift modulation transmitter can deliver 1Mbps data with 4MHz carrier to the external receiver. The nerve signal can be detect by computer with the receiver circuit. If the never signal is irregular, computer will caliber front-end stimulator signal.
摘要
Abstract
誌謝
目錄
圖目錄
表目錄
第1章 簡介
1.1 研究動機
1.2 研究目的及方法
1.3 論文架構
第2章 植入式微刺激器收發機
2.1 植入式微刺激器前端架構
2.2 無線式資料及能量傳輸
2.3 E類放大器基本架構
2.3.1 E類放大器設計
2.3.1 調變電路
2.3.3 E類放大器控制單元
2.4 能量回復電路
2.5 ASK 解調變電路
2.5.1 傳統式ASK解調變電路
2.5.2 應用於植入式微刺激器之ASK解調變電路
2.6 時脈回復電路
2.7 植入式微刺激器後端架構
2.8 並列串列資料轉換器
2.9 負載移鍵調變
第3章 微刺激器雙向收發機設計與量測
3.1 E類放大器量測結果
3.2 能量回復電路量測結果
3.3 ASK 解調變電路設計
3.3.2 運算放大器之設計
3.3.3 ASK解調變模擬結果
3.3.4 ASK 解調變電路量測方法
3.3.5 ASK 解調變電路量測結果
3.4 時脈回復電路之設計
3.4.1 前置放大器設計
3.4.2 拴鎖(Latch)電路設計
3.4.3 時脈回復電路模擬結果
3.5 並列串列資料轉換器
3.5.1 並列串列資料轉換器模擬結果
3.5.2 並列串列資料轉換器量測方法及結果
3.6 負載移鍵調變及量測方法與結果
3.7 電路佈局
第4章 微刺激器整體系統量測結果
4.1 資料轉換與E類放大器發射電路
4.2 植入式微刺激器前端接收系統驗證
4.2.1 控制電路
4.2.2 串列並列轉換電路(Serial to Parallel Converter)
4.2.3 微刺激器
4.2.4 前端電路整體驗證
4.3 植入式微刺激器後端系統驗證

參考文獻
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