en fr Embedded systems for the interfacing of electronics and biology : modeling and designing an analog adaptive detection chain Systèmes intégrés pour lhybridation vivant-artificiel : modélisation et conception dune chaine Reportar como inadecuado




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1 IMS - Laboratoire de l-intégration, du matériau au système

Abstract : Bioelectronics is a transdisciplinary field which develops interconnection devices between biological systems presenting electrical activity and the world of electronics. This communication with living tissues implies to observe the electrical activity of the cells and therefore requires an electronic acquisition chain.The use of Multi - Micro Electrode Array leads to systems that acquire a large numberof parallel channels, thus consumption and congestion of acquisition circuits have a significant impact on the viability of the system to be implanted.This thesis proposes two reflections about these acquisition circuits. One of these reflections relates to amplifier circuits, their input impedance and consumption; the other concerns an analogue action potentials detector, its modeling and optimization.These theoretical work leading to concrete results, an ASIC was designed, manufactured, tested and characterized in this thesis. This eight-channel ASIC therefore includes amplifiers and analogue action potentials detector and is the main contribution of this thesis.

Résumé : La bioélectronique est un domaine transdisciplinaire qui oeuvre, entre autres, àl’interconnexion entre des systèmes biologiques présentant une activité électrique et le monde de l’électronique. Cette communication avec le vivant implique l’observation de l’activité électrique des cellules considérées et nécessite donc une chaine d’acquisition électronique.L’utilisation de Multi-Micro Electrodes Array débouche sur des systèmes devant acquérir un grand nombre de canaux en parallèle, dès lors la consommation et l’encombrement des circuits d’acquisition ont un impact significatif sur la viabilité du système destiné à être implanté.Cette thèse propose deux réflexions à propos de ces circuits d’acquisition. Une ces des réflexions a trait aux circuits d’amplification, à leur impédance d’entrée et à leur consommation ; l’autre concerne un détecteur de potentiels d’action analogique, sa modélisation et son optimisation.Ces travaux théoriques ayant abouti à des résultats concrets, un ASIC a été conçu,fabriqué, testé et caractérisé au cours de cette thèse. Cet ASIC à huit canaux comporte donc des amplificateurs et des détecteurs de potentiels d’action analogiques et constitue le principal apport de ce travail de thèse.

en fr

Keywords : Standard deviation estimation Adaptive threshold Action potential detection Acquisition electrophysiology Neural amplifier Microelectronics Bioelectronics Mixed-signal ASIC design and test

Mots-clés : Conception et test d’ASIC mixte Seuillage adaptatif Détection de potentiels d’action Amplificateur neuronal Estimateur d’écart-type Microélectronique Bioélectronique Electrophysiologie d’acquisition





Autor: François Rummens -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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