[发明专利]一种高速的植入式信号收发机

权利要求书

1.一种高速的植入式信号收发机，其特征在于，该信号收发机包括第一传输电极(1)、第二传输电极(2)、折射微透镜(3)和皮下植入芯片(4)，其中皮下植入芯片(4)的输出端连接于第一传输电极(1)和第二传输电极(2)，第一传输电极(1)和第二传输电极(2)贴合在皮下组织上，折射微透镜(3)附着在皮下植入芯片(4)上，且位于皮肤组织和皮下植入芯片(4)之间。

2.根据权利要求1所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述第一传输电极(1)和第二传输电极(2)为与皮肤接触的干式电极，用于将皮下植入芯片(4)发出的电信号通过皮肤耦合传输到体外。

3.根据权利要求1所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述折射微透镜(3)采用光刻胶热回流技术制备，与皮下植入芯片(4)兼容，折射透镜(3)附着于皮下植入芯片(4)上，用于将透过皮肤组织的光信号聚焦到皮下植入芯片(4)上的光电探测器，以此增强光传输效率。

4.根据权利要求1所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述皮下植入芯片(4)包括光电探测器(41)、放大电路(42)、时钟恢复电路(43)、判决电路(44)、编码器(45)、时钟调整电路(46)、调制器(47)、驱动器(48)和电源管理电路(49)，其中：

光电探测器(41)探测到体外装置传入的经过皮肤组织的光信号，将该光信号转化为电流信号，并经由放大电路(42)放大，时钟恢复电路(43)和判决电路(44)恢复，得到体外装置传入的经过皮肤组织的该光信号，然后输出给植入式设备；

编码器(45)接收植入式设备的数据，时钟调整电路(46)根据输入的时钟生成两相不交叠时钟，通过调制器(47)和驱动器(48)产生双向电流信号，输出到第一传输电极(1)；

电源管理电路(49)为皮下植入芯片(4)上的各单元供电，并产生一路参考电平Vcm，输出到第二传输电极(2)上。

5.根据权利要求4所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述驱动器(48)产生的双向电流，其强度为正负80至120微安培。

6.根据权利要求4所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述时钟调整电路(46)，用于根据输入的时钟信号产生反向的两相不交叠时钟。

7.根据权利要求4所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述编码器(45)，用于将输入的数据信号进行差分曼彻斯特编码。

8.根据权利要求4所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述调制器(47)，用于将差分曼彻斯特编码的数据信号，与两相不交叠时钟调制，使驱动器(48)产生带有数据信号的正负电流，输出到第一传输电极(1)。

9.根据权利要求4所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述放大电路(42)包括跨阻放大器(421)、限幅放大器(422)和主放大器(423)，其中，跨阻放大器(421)的输入与光电探测器(41)的输出相连，跨阻放大器(421)、限幅放大器(422)以及主放大器(423)顺序连接，跨阻放大器(421)将光电探测器(41)产生的电流信号转换为电压信号，经由限幅放大器(422)放大为摆幅足够大的电平信号，主放大器(423)完成对限幅放大器(422)增益的补充，最终使输出电平满足时钟恢复电路(43)和判决电路(44)的信号输入要求。

10.根据权利要求9所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述跨阻放大器(421)，采用调节型共源共栅结构。

11.根据权利要求1所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述皮下植入芯片(4)和所述折射微透镜(3)由透明绝缘的生物相容性材料薄膜包裹，所述第一传输电极(1)和所述第二传输电极(2)由硅片制备。

12.根据权利要求10所述的高速的植入式信号收发机，其特征在于，所述生物相容性材料薄膜允许体外装置的光信号传输到皮下植入芯片(4)上，同时隔绝皮下植入芯片(4)上的电信号，防止漏电对生物组织产生伤害，以及组织液渗透导致皮下植入芯片(4)失效。