BazTech - Yadda

1

Unique micro system stimulator with high data rate and efficient power recovery circuit

Alghrairi M. K., Sulaiman N. B., Sidek R., Mutashar S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 11

213--220

EN

This paper present an efficient micro-system stimulator to transfer data and power in biomedical implanted device by using Amplitude shift keying (ASK) modulation technique. The proposed system operates with low frequency 6.78MHz accordance to the industrial-scientific-medical (ISM) bands to avoid the biological tissue damage. The system design include new ASK modulator, class-E power amplifier, half wave rectifier, voltage regulator (LDO) and new ASK demodulator structure without passive elements to transfer 500Kb/s of data with modulation index 12.5%. The efficient inductive coupling link with 74.47% of efficiency is driven by class-E power amplifier with high efficiency up to 94.5%. Adequate and stable 1.8V DC are generated by the modified rectifier and voltage regulator to power the implanted electronics which occupies small area and does not have a thermal protection circuit or passive elements. The proposed ASK demodulator structure is developed to collect a synchronised demodulated signal that has minimum error without using delay-locked loops (DLL) circuits and clock recovery circuit. This system designed by using OrCAD Pspice 16.6 software, which employed 0.35 μm CMOS technology as a basis.

PL

W artykule opisano mikrosystem używany w stymulatorach biomedycznych przeznaczony dpo transferu danych i zasilania. System wykorzystuje kodowanie ASK z częstiotliwością 6.78 MHz. System składa się z modulatora ASK, wzmacniacza mocy klasy E, prostownika, regulatora napięcia LDO I dempodulatora ASK.

2

Efficient Low-Power Recovery Circuits for Bio-implanted Micro-Sensors

Mutashar S., Hannan M. A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 5

15-18

EN

This paper presents a modified sub-electronic circuit with low-power recovery circuits to be implemented in implanted micro-sensor used to stimulate the human and animals’ nerves and muscles. The system based on ASK modulation techniques operated with 13.56 MHz according to industrial, scientific, medical (ISM). The modulation index is 12.6% to achieve minimum power consumption to avoid the tissue heating. The system consists of external part with modified class-E power amplifier efficiency 87.2%, and internal part consists of a voltage doubling rectifier with selfthreshold cancellation and efficient low-dropout voltage regulator based on series NMOST transistor using 0.35 μm technology to offer very stable 1.8 DC V. The produced voltage used to power the sub-electronic implanted device with steady voltage even in any changing with the implanted load resistance. The mathematical model is given. The design is simulated using OrCAD PSpice 16.2 software tools and for real-time simulation, the electronic workbench MULISIM 11 has been used to simulate the class-E power amplifier.

PL

W artykule przedstawiono zmodyfikowany układ pół-elektroniczny do zastosowania w implantowych mikro-czujnikach stymulujących pracę ludzkich i zwierzęcych nerwów i mięśni. Urządzenie posiada obwód odzyskiwania mocy w przypadku obniżonego zasilania w układzie. W proponowanym rozwiązaniu zastosowano modulację ASK o częstotliwości 13.56MHz i indeksie 12.6% w celu minimalizacji zużycia energii. Przedstawiono także model matematyczny urządzenia. Badania symulacyjne przeprowadzono w środowisku OrCAD PSpice 16.2 oraz MULISIM 11 do symulacji w czasie rzeczywistym wzmacniacza mocy klasy E.

3

Przesyłanie danych przez sieć energetyczną

Janiczek J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 8

926-929

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia związanego z przesyłaniem danych poprzez sieć energetyczną. Zakłócenia występujące w sieci i jej mała impedancja oraz zmienność ich wartości w czasie powodują ograniczenia odległości, na które można przesyłać dane. Dlatego wykorzystano zmodyfikowaną metodę multi-hop, stosowaną przede wszystkim w łączności bezprzewodowej, szeregowy interfejs SEMI, opracowany dla potrzeb liczników energii elektrycznej oraz modulację ASK. Dzięki temu osiągnięto znaczną poprawę jakości przesyłania danych, co potwierdzają przedstawione w artykule wyniki badań wykonanej sieci.

EN

A possibility of using the in-building power distribution conductors as a data communications medium to form a local area network (LAN) is presented in the article. High noise levels, low impedance and severe attenuation all of which vary with time and with the frequency, make the in-building power distribution conductors a hostile medium for data signal transmission. The major contribution of this work is the use of the multi-hop method, applied in both the wireless communication and the SNAP protocol. The architecture is based on a simple master/slave, where the master is the control unit, the one who is able to send commands. The power line modem is based on TDA5051A chip. A ASK modulation was chosen because, inside the CENELEC D frequency band 140-148.5 KHz, it seems to be one of the more simple and robust modulation method for power line communication. Each node can be capable to retransmit the data signal, therefore amplitude of the signal can be amplified and send for large distance. A practical implementation of a power line communication shows the possibility to send data signal for distances 40 - 50 m.