Descripción del proyecto
ESTE PROYECTO TRATA SOBRE LA IMPLEMENTACION DE CIRCUITOS MICROELECTRONICOS PARA SENSADO INALAMBRICO DE BIOPOTENCIALES HUMANOS, MAS CONCRETAMENTE, EL OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO CONSISTE EN LA EXPLORACION DE ARQUITECTURAS Y TECNICAS DE CIRCUITO PARA LA IMPLEMENTACION DE SENSORES BIOMEDICOS, TANTO IMPLANTABLES COMO SUPERFICIALES, CON CONSUMOS ULTRA BAJOS DE AREA Y POTENCIA, CAPACES DE OPERAR CON TENSIONES DE ALIMENTACION DE ALREDEDOR DE 1V, EL PROYECTO TAMBIEN ABORDARA LA GESTION DE RESURSOS ENERGETICOS Y LA TRANSMISION INALAMBRICA DE INFORMACION CLINICAMENTE RELEVANTE,LA REALIZACION MONOLITICA DE TALES BIOSENSORES IMPLICA IMPORTANTES RETOS DE DISEÑO QUE ABARCAN UN AMPLIO RANGO DE FRECUENCIAS, DESDE PRACTICAMENTE DC HASTA EL RANGO DE GHZ, A BAJAS FRECUENCIAS, EN EL RANGO MHZ A KHZ, EL PROYECTO AVANZARA EN EL ESTADO DEL ARTE DEL DISEÑO DE AMPLIFICADORES DE BAJO RUIDO (POR DEBAJO DE 2MICROVRMS) Y BAJA POTENCIA (POR DEBAJO DE 1MICROW) PARA LA MEDICION DE BIOPOTENCIALES, ASI COMO EN EL DISEÑO DE ETAPAS DE GANANCIA VARIABLE Y FILTRADO DE BANDA, TAMBIEN, SE CONTEMPLARA EL DISEÑO DE CONVERTIDORES ANALOGICO-DIGITALES (A/D) CON CONSUMOS ULTRA-BAJOS (DEL ORDEN DE MICROW) Y TASAS DE DATOS VARIABLES (DESDE 1 A 160KBPS), DADO QUE LA CONVERSION DE DATOS SOLO REQUIERE RESOLUCIONES MODERADAS (ENTRE 8 Y 12 BITS), SE ESTUDIARAN CON ESPECIAL ENFASIS TOPOLOGIAS A VELOCIDAD DE NYQUIST DE TIPO ALGORITMICO Y CONVERTIDORES DE INTEGRACION O DE TIPO TIEMPO-DIGITAL, CON OBJETO DE EVITAR EL USO DE BATERIAS INTERNAS EN EL CASO DE BIOSENSORES IMPLANTABLES, SE PROPONDRAN TECNICAS DE ALIMENTACION REMOTA MEDIANTE ENLACES INDUCTIVOS DE CORTO ALCANCE EN EL RANGO DE FRECUENCIAS DE 1 A 10MHZ (BAJA ABSORCION EN TEJIDOS HUMANOS) QUE A SU VEZ PERMITAN LA COMUNICACION DE DATOS DESDE/HACIA EL DISPOSITIVO, ELLO IMPLICARA EL DISEÑO DE MULTIPLICADORES DE TENSION, RECTIFICADORES Y REGULADORES DE POTENCIA CON EFICIENCIAS ENERGETICAS SUPERIORES AL 60%, A ALTAS FRECUENCIAS, EN EL RANGO DE GHZ, SE EXPLORARAN TECNICAS DE TRANSMISION INALAMBRICA DE DATOS CON ESQUEMAS DE MODULACION DE BAJA COMPLEJIDAD (DEL TIPO FSK) Y RAZON DE DATOS NO SUPERIOR A 10KBPS PARA SU USO EN BIOSENSORES SUPERFICIALES, CON OBJETO DE LIMITAR LA RAZON DE DATOS Y, POR TANTO, REDUCIR EL CONSUMO DEL TRANSMISOR RF LOS DATOS SERAN PRE-PROCESADOS ON-CHIP, DE FORMA QUE SOLO AQUELLOS PATRONES CON INTERES CLINICO SEAN EMITIDOS,COMO DEMOSTRACION DE LAS TECNICAS PROPUESTAS, EL PROYECTO CONTEMPLA LA FABRICACION DE DOS PROTOTIPOS BIOSENSORES, ADEMAS DE OTROS TESTCHIPS PARA LA EVALUACION PARCIAL DE CIRCUITOS COMPONENTES, AMBOS PROTOTIPOS USARAN PREFERIBLEMENTE UNA TECNOLOGIA SOI CMOS DE 180NM CON BAJA TENSION DE POLARIZACION, DICHA ELECCION ESTA SUSTENTADA, POR UN LADO, EN LA NECESIDAD DE MEJORAR LA EFICIENCIA ENERGETICA DE LA TRANMSMISION DE POTENCIA Y, POR OTRO, REDUCIR LAS INTERFERENCIAS A TRAVES DE SUBSTRATO ENTRE LA CIRCUITERIA DIGITAL Y EL PROCESADO ANALOGICO, UN PRIMER PROTOTIPO CONSISTIRA EN UN NODO BIOSENSOR PARA MEDICION DE PATRONES ECG QUE USARA LA BANDA ISM DE 2,4GHZ PARA LA TRANSMISION DE DATOS, EL SEGUNDO PROTOTIPO IMPLEMENTARA UN SISTEMA MATRICIAL PARA LA OBSERVACION DE ACTIVIDAD NEURONAL Y USARA EL PROPIO ENLACE INDUCTIVO DE ALIMENTACION COMO MEDIO PARA LA TRANSMISION DE DATOS - NO SE CONTEMPLA LA FABRICACION DE MICRO-ELECTRODOS, EN AMBOS CASOS, SE PROCEDERA AL DISEÑO DE PLATAFORMAS DE LABORATORIO Y PROTOCOLOS DE TESTADO PARA LA CARACTERIZACION DE LOS CIRCUITOS FABRICADOS, DISEÑO DE CIRCUITOS DE BAJA POTENCIA\SENSOR INALAMBRICO\IMPLANTE ELECTRONICO\ENLACE INDUCTIVO\SEÑALES BIOPOTENCIALES