Body-Capacitive Coupling을 이용한 전력 효율이 높은 Wireless Neural Stimulator = A Power-Efficient Wireless Neural Stimulator Using Body Capacitive Coupling

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 제안하는 Body-Capacitive Coupling 방법으로 전원을 공급받는 단열 자극기를
제시하며 이전 연구된 무선 전력 전달 방법인 Inductive Coupling의 코일 정렬, 큰 부피 이슈,
근거리 통신의 단점을 보완하고 자극기의 전류 소스 자체에서 소모되는 전력을 줄여 전력 효
율을 높인다. 해당 자극기는 130nm CMOS 공정에서 2.14mm2의 면적을 차지하며 최대
143uA의 자극 전류를 생성하고 최대 3.3V의 단열 공급 전압을 생성한다. 또한 본 논문은 기
존 연구들과 비교하여 장점으로 언급하는 4cm 전력 전송 거리, 약 17.3% 증가한 전력 효율을
달성한다. 본 논문은 Body-Capacitive Coupling, 단열 자극기를 결합한 최초의 Wireless
Neural Adiabatic Stimulator (WNAS)를 제안하며 향후 자극 기능을 가진 Implantable
medical device (IMD)에 사용되어 공간적 제약 문제 해결 및 장거리 통신의 가능성을 제시한
다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구 배경 및 목적 1
• 2. 논문의 구성 6
• Ⅱ. 제안하는 무선 전력 전달 방법 및 단열 자극기의 구조 7
• 1. 제안하는 무선 전력 전달 방법 7
• 1) 일반적인 Body-Capacitive Coupling 방법 7
• 2) 제안하는 Body-Capacitive Coupling 방법 8
• 3) 무선 전력 전달 방법들의 측정 셋업과 측정 결과 비교 9
• 2. 제안하는 단열 자극기의 구조 13
• Ⅲ. 제안하는 단열 자극기의 설계 세부 사항 14
• 1. Wireless Neural Adiabatic Stimulator의 전체적인 구조 14
• 1) Power Management 15
• 2) Adiabatic Supply Voltage Generator 16
• 3) Adiabatic Stimulator 19
• Ⅳ. 시뮬레이션 결과 20
• Ⅴ. 결론 30
• Ⅵ. 참고문헌 31
• Abstract 34