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Un sistema de transmisión de datos acoplados al cuerpo alimentado de forma inalámbrica con rectificador de múltiples etapas y múltiples fuentes

Autores: Kim, Byeongseol; Bae, Joonsung

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un sistema de transmisión de datos acoplados al cuerpo alimentado de forma inalámbrica con rectificador de múltiples etapas y múltiples fuentes


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Demuestra
Acoplado al cuerpo
Transmisión de datos
Sistemas de suministro de energía
Aplicaciones de interfaz neural
Dispositivo implantado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 40

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento demuestra sistemas de transmisión de datos acoplados al cuerpo (BC) y de suministro de energía de múltiples fuentes para aplicaciones de interfaz neural. El transmisor de datos y el receptor de energía implantados utilizan una interfaz de electrodo en lugar de una antena o una interfaz de bobina para la transmisión inalámbrica sin batería, lo que permite que el receptor de datos externo y el transmisor de energía con electrodos de parche se coloquen lejos del implante sin necesidad de una alineación precisa, lo cual es un problema crítico en las modalidades de comunicación convencionales del acoplamiento inductivo. Significativamente, el receptor de energía implantado produce el voltaje de suministro utilizando señales de 50/60 Hz del Mains acopladas al cuerpo del ambiente, además de la fuente de energía inalámbrica de 40.68 MHz del transmisor de energía externo, para aumentar el nivel de potencia recuperada y la eficiencia de conversión de voltaje (VCE). Los sistemas inalámbricos acoplados al cuerpo para dispositivos implantados y externos se implementan con circuitos integrados (IC) fabricados en un proceso CMOS de 180 nm. Cuando se aplica un voltaje AC de 650 mVpp al dispositivo implantado, el receptor de energía recupera hasta 780 W con la recolección de energía BC ambiental (señales de 60 Hz), logrando un 93% de VCE, mientras que se recuperan 600 W sin señal ambiental (señales de 60 Hz). La potencia recuperada suministra el voltaje regulado al transceptor de señalización directa-digital, que consume 460 W con una velocidad de datos ascendente de 10 Mbps y una velocidad de datos descendente de 200 kbps, correspondiente a una eficiencia energética de 46 pJ/b.

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