神经科学
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RHS2116 刺激/放大器芯片是一款完整的双向电生理接口,配备16个独立的刺激器/放大器通道。每个通道均集成可配置的低噪声生物电放大器与可编程恒流刺激器,可为细胞外微电极生成刺激脉冲。
RHS2116 刺激/放大器芯片是一款完整的双向电生理接口,配备16个独立的刺激器/放大器通道。每个通道均集成可配置的低噪声生物电放大器与可编程恒流刺激器,可为细胞外微电极生成刺激脉冲。
电极信号可直接连接至芯片,并通过数字总线控制刺激与读取数字化电极信号。RHS2116通过将电极直接与标准SPI数字总线对接,取代了细胞外记录与刺激系统中所有的模拟仪器电路。
该芯片适用于多种神经接口应用场景。其创新电路架构将刺激器、电荷恢复电路、放大器、滤波器、16位模数转换器及阻抗测量功能集成于单一硅芯片。
通过可编程寄存器可配置放大器的上下带宽,这种灵活性使芯片能针对不同电生理信号(如心电图ECG、肌电图EMG、皮层脑电图ECoG、神经锋电位和局部场电位)进行优化。刺激脉冲后可采用集成电荷恢复电路与快速放大器稳定技术,最大限度减少记录伪影。下图展示的是通过RHS2116芯片采集的实际生物信号。
我们的RHS刺激/记录系统包含采用RHS2116芯片的前端模块。该系统通过即插即用USB接口与开源跨平台GUI软件,为芯片性能评估提供快捷方案。Intan Technologies还提供开源API,可通过主机电脑控制多块RHS2000系列芯片。
RHS2116 16通道刺激器/放大器芯片,提供QFN封装和裸片形式两种版本。
RHS2000系列
RHS2116:16通道刺激器/放大器芯片(单极输入+公共参考)
特性
全集成电生理接口芯片(含放大器/刺激器/行业标准SPI串行外设接口)
刺激器支持±14V范围内10nA-2.55mA双向电流输出,集成顺变监测
内置电荷恢复电路与故障电流检测模块
16位ADC支持每通道40kSamples/s采样率
低本底噪声(典型值2.4μV RMS)
可调上限截止频率(100Hz-20kHz)
可调下限截止频率(0.1Hz-1000Hz)
刺激后快速放大器伪影恢复
集成多频点原位电极阻抗测量功能
应用场景
神经记录与刺激用微型化多通道前端模块
电生理实验用低功耗无线前端/背负式设备
微电极阵列(MEA)体外记录与刺激系统
RHS2116规格重要变更说明
2021年5月,我们发现RHS2116芯片存在硬件退化问题。当使用±9V电源供电时,每个刺激器电路中的阳极(正极)电流发生器在多次刺激脉冲(通常为30,000至100万次脉冲)后开始失效。退化后正极电流输出值会过低,通常为零。这是永久性硬件故障,无法通过芯片断电重启恢复。
阴极(负极)电流发生器不受此影响。
我们通过大量测试证实:将供电电压降至±7V可有效防止该故障。在此电压条件下,RHS2116芯片已通过超过1亿次刺激脉冲测试,未出现任何阳极电流故障。
建议所有使用RHS2116芯片的客户将供电电压调整为不超过±7V(即VSTIM+与VSTIM-之间的总压差为14V),以避免芯片阳极电流发生器出现长期性能退化。