植入式神經介面硬體

類比數位轉換(神經 ADC)

類比數位轉換器把每條經放大、濾波的通道化為數字。神經記錄決定其規格:足夠的解析度(常為 10 至 16 位元)以涵蓋從小幅 LFP 到大幅棘波與假影的動態範圍;每通道至少約每秒 20 至 30 千次取樣以捕捉棘波波形(若僅保留 LFP 則可低得多);以及乘上全部通道後仍能容於植入功率預算的低功耗。

架構選擇是在這些軸線間取捨。逐次逼近型(SAR)轉換器每次轉換體積小、能效高,因此常作為每通道或共用行的 ADC。三角積分(delta-sigma)轉換器以過取樣達到高解析度,適合頻寬較低的 LFP 等級記錄。以 Neuropixels 為例,即採用跨多電極共用的行平行 ADC。

一顆 ADC 常經多工器分時共用於多通道,因此轉換器必須在每通道短暫的時槽內建立到滿精度。設計者以每次轉換能量的品質因數(Walden 與 Schreier)比較轉換器,因為在高通道數下,ADC 佔總功率——因而佔熱預算——的比例並不可忽略。

又称
ADCneural digitiser類比數位轉換器