[發明專利]用于處理腦電信號的系統、腦機接口芯片及芯片裝置

在審

• 申請號: 202310513232.6
• 申請日: 2023-05-05
• 公開（公告）號: CN116548983A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 王斌;程澎;呂夏禹;盛廷義
• 申請（專利權）人: 杭州腦芯科技有限公司
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61B5/372;G06F18/10
• 代理公司: 北京維昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11804
• 代理人: 孫新國

1.一種用于處理腦電信號的系統，包括：

至少一組采集通道，每組采集通道包括至少一個單采集通道，每個單采集通道用于對采集到的腦電原始信號進行處理，以輸出腦電模擬信號；以及

單斜模數轉換模塊，其用于對至少一個單采集通道輸出的所述腦電模擬信號進行模數轉換處理，以生成腦電數字信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述單斜模數轉換模塊包括：

斜坡發生器，其用于生成斜坡信號；以及

比較器，其與所述斜坡發生器和至少一組采集通道連接，并用于將至少一組采集通道輸出的腦電模擬信號與所述斜坡信號進行比較，以生成所述腦電數字信號。

3.根據權利要求2所述的系統，其中比較器的數量與采集通道的組數相同，并且一個比較器與相應的一組采集通道連接。

4.根據權利要求2或3所述的系統，其中所述斜坡信號包括小斜坡信號和大斜坡信號，所述比較器進一步用于：

基于基準信號與所述小斜坡信號進行比較，得到第一比較結果；

基于腦電模擬信號與所述大斜坡信號進行比較，得到第二比較結果；

所述單斜模數轉換模塊還包括數據處理單元，其用于基于第二比較結果和第一比較結果之間的差值，將所述腦電模擬信號轉換為腦電數字信號。

5.根據權利要求1-4任一所述的系統，其中每個單采集通道包括：

第一放大模塊，用于對所述腦電原始信號進行第一放大處理，以輸出放大信號；濾波模塊，用于對所述放大信號進行濾波處理，以輸出濾波信號；以及

第二放大模塊，用于對所述濾波信號進行第二放大處理，以輸出所述腦電模擬信號。

6.根據權利要求5所述的系統，其中

所述第一放大模塊包括低噪聲運算放大器；和/或

所述濾波模塊包括低通濾波器；和/或

所述第二放大模塊包括可編程增益放大器。

7.根據權利要求5或6所述的系統，還包括：

刺激模塊，其用于在控制信號的控制下產生刺激信號，其中所述控制信號根據所述腦電數字信號中的異常信號而產生。

8.根據權利要求7所述的系統，其中所述刺激信號包括雙向刺激信號。

9.根據權利要求7或8所述的系統，其中所述刺激模塊包括：

數模轉換子模塊，其用于根據所述控制信號輸出模擬電壓信號；以及

放大子模塊，其用于根據所述模擬電壓信號輸出刺激電壓信號。

10.根據權利要求9所述的系統，其中所述刺激模塊還包括：

電流源模塊，其與所述放大子模塊連接，并用于基于所述刺激電壓信號產生刺激電流信號。

11.根據權利要求10所述的系統，其中

所述電流源模塊包括橫向擴散金屬氧化物半導體；

所述放大子模塊包括運算放大器，并且所述運算放大器的同相輸入端與所述數模轉換子模塊連接，所述運算放大器的反相輸入端與所述橫向擴散金屬氧化物半導體的源極連接，所述運算放大器的輸出端與所述橫向擴散金屬氧化物半導體的柵極連接。

12.一種腦機接口芯片，包括如權利要求1-11任一所述的系統。

13.根據權利要求12所述的腦機接口芯片，包括：

如權利要求5-9任一所述的系統；以及

阻抗測量端口，其位于第二放大模塊的輸入端，用于連接外圍電路以對腦電極進行阻抗測量。

14.一種芯片裝置，包括如權利要求12或13所述的腦機接口芯片。