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JSSC 2009第12期RF & Wireless1.5μm

A Wireless and Batteryless 10-Bit Implantable Blood Pressure Sensing Microsystem

一种无线无电池的10位植入式血压监测微系统,用于实验室小鼠的实时血压监测。
1.5μm CMOS, 300μW, 75aF分辨率, 1mmHg压力分辨率, 60dB动态范围
植入式血压监测无线无电池MEMS
无线无电池操作:采用外部RF电源供电的自适应RF供电系统,实现了植入式设备的无线能量传输和无电池操作,解决了传统植入式设备电池寿命有限的问题,支持长期实时监测。
10位血压传感分辨率:通过高精度的MEMS电容式压力传感器和11位ADC,实现了1 mmHg的高分辨率血压测量,能够准确捕捉微小血管内的血压波形变化。
自适应RF供电系统:系统能够实时感知接收到的RF功率水平,并通过无线传输反馈给外部单元,动态调整RF功率输出,确保设备稳定工作并优化能量效率。
微型化集成系统:采用1.5μm CMOS工艺集成了电容-电压转换器、ADC、振荡器-based FSK发射器和数字控制电路,系统总重量仅130毫克,适合小鼠植入,实现了高集成度和低功耗(300μW)。
Abstract
An implantable real-time blood pressure monitoring microsystem for laboratory mice has been demonstrated. The system achieves a 10-bit blood pressure sensing resolution and can wirelessly transmit the pressure information to an external unit. The implantable device is operated in a batteryless manner, powered by an external RF power source. The received RF power level can be sensed and wirelessly transmitted along with blood pressure signal for feedback control of the external RF power. The micr