TAMAMEN OPTİK MİKROSİSTEMLER İÇİN 180NM CMOS TEKNOLOJİSİNDE TASARLANMIŞ DÜŞÜK GERİLİM BESLEMELİ SALINGAÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI

Bu çalışmada tamamen optik entegre bir biyomedikal sistem için düşük güç tüketimine ve düşük besleme gerilimine sahip salıngaç temelli sığal ve dirençsel algılama devreleri tasarlanmış ve bu tasarımlar güç tüketimi, çalışma besleme gerilimi ve çıkış frekansı değerleri göz önüne alınarak karşılaştırılmıştır. Salıngaç temelli algılama devreleri 180 nm UMC CMOS Teknolojisi kullanılarak tasarlanmış ve benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca çıkış frekansının algılayıcı direnç ve sığa değerine bağlı teorik eşitlikleri türetilmiştir. Tasarlanan halka salıngaç tasarımı ile 0,5 V geriliminde başarılı sonuç alınmış ve bu algılayıcının gerilim yükseltici devreler kullanımına ihtiyaç duymadan tek bir tümleşik CMOS fotodiyot ile çalışabilirliği gösterilmiştir. 

___

  • [1] AGARWAL K, JEGADEESAN R, GUO YX, THAKOR N., “Wireless Power Transfer Strategies for Implantable Bioelectronics”, IEEE Reviews in Biomedical Engineering, 10, 136-161, 2017.
  • [2] BASHIRULLAH R., “Wireless Implants”, IEEE Microwave Magazine, 11 (7), 14-23, 2010.
  • [3] BOSE P, KHALEGHI A, ALBATAT M, BERGSLAND J, BALASINGHAM I., “RF Channel Modeling for Implant-to-Implant Communication and Implant to Subcutaneous Implant Communication for Future Leadless Cardiac Pacemakers”, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 65 (12), 2798-2807, 2018.
  • [4] GUTRUF P, ROGERS JA., “Implantable, Wireless Device Platforms for Neuroscience Research”, Current Opinion in Neurobiology, 50, 42-49, 2018.
  • [5] JIANG L., YANG Y., CHEN R., LU G., LI R., LI D., HUMAYUN M.S., SHUNG K.K., ZHU J., CHEN Y., ZHOU Q., “Flexible Piezoelectric Ultrasonic Energy Harvester Array for Bio-Implantable Wireless Generator”, Nano Energy, 56, 216-224, 2019.
  • [6] PAVELKOVÁ R., VALA D., GECOVÁ K., “Energy Harvesting Systems Using Human Body Motion”, IFAC-PapersOnLine, 51 (6), 36-41, 2018.
  • [7] ALI F., RAZA W., LI X., GUL H., KIM K.H., “Piezoelectric Energy Harvesters for Biomedical Applications”, Nano Energy, 57, 879-902, 2019.
  • [8] LEE H.Y., CHOI B., KIM S., KIM S.J., BAE W.J., KIM S.W., “Sensitivity-Enhanced LC Pressure Sensor for Wireless Bladder Pressure Monitoring”, IEEE Sensors Journal, 16 (12), 4715-4724, 2016.
  • [9] WANG S., KOICKAL T.J., HAMILTON A., MASTROPAOLO E., CHEUNG R., ABEL A., SMITH L.S., WANG L., “A Power-Efficient Capacitive Read-Out Circuit with Parasitic-Cancellation for MEMS Cochlea Sensors”, IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 10 (1), 25-37, 2016.
  • [10] BRANDON C., ELLIOTT D., MOEZ K., “An Ultra Low-Voltage Low-Power Capacitance-to-Digital Converter for Wirelessly Powered Intraocular Pressure Sensor”, IEEE Journal of Radio Frequency Identification, 1 (3), 208-218, 2017.
  • [11] QUADIR N.A., ALBASHA L., TAGHADOSI M., QADDOUMI N., HATAHET B., “Low-Power Implanted Sensor for Orthodontic Bond Failure Diagnosis and Detection”, IEEE Sensors Journal, 18 (7), 3003-3009, 2018.
  • [12] WANG Y., GOH W.L., LEE J.H., CHAI K.T.C., JE M., “Resonant-Based Capacitive Pressure Sensor Read-Out Oscillating at 1.67 GHz in 0.18μm CMOS”, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering, 7 (7), 375-378, 2013.
  • [13] SHIH Y.C., SHEN T., OTIS B.P., “A 2.3μW Wireless Intraocular Pressure/Temperature Monitor”, 2010 IEEE Journal of Solid-State Circuits Conference, 46 (11), 2592-2601, 2011.
  • [14] DRAZAN J.F., ABDOUN O.T., WASSICK M.T., DAHLE R., BEARDSLEE L., MARCUS G.A., CADY N.C., LEDET E.H., “Simple Implantable Wireless Sensor Platform to Measure Pressure and Force”, Medical Engineering & Physics, 59, 81-87, 2018.
  • [15] CHIANG C.C., LIN C.C.K., JU M.S., “An Implantable Capacitive Pressure Sensor for Biomedical Applications”, Sensors and Actuators A: Physical, 134 (2), 382-388, 2007.
  • [16] ARAGONÉS R., ÁLVAREZ P., OLIVER J., FERRER C., “Comparison of Readout Circuitry Techniques for Data Acquisition in Raw Sensor Systems”, IECON 2010-36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, 1252-1257, 2010.
  • [17] KARIPOTT S.S., VEETIL P.M., NELSON B.D., GULDBERG R.E., ONG K.G., “An Embedded Wireless Temperature Sensor for Orthopedic Implants”, IEEE Sensors Journal, 18 (3), 1265-1272, 2018.
  • [18] CIRMIRAKIS D., DEMOSTHENOUS A., SAEIDI N., DONALDSON N., “Humidity-to-Frequency Sensor in CMOS Technology with Wireless Readout”, IEEE Sensors Journal, 13 (3), 900-908, 2013.
  • [19] YELKENCİ, A., SARIOGLU, B.,”CMOS optical receiver for low power biomedical microsystems,” 2017 25th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 1-4,Antalya, 2017.
  • [20] CAMLI B., SARIOGLU B., YALCINKAYA A.D., “Photodiodes for Monolithic CMOS Circuit Applications”, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 20 (6), 336-343, 2014.
  • [21] SARIOGLU B., TUMER M., CINDEMIR U., CAMLI B., DUNDAR G., OZTURK C., YALCINKAYA A.D., “An Optically Powered CMOS Tracking System for 3 T Magnetic Resonance Environment”, IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 9 (1), 12-20, 2015.
  • [22] ASHENAFI E., CHOWDHURY M.H., “Noise Voltage Analysis of Spiral Inductor for On-Chip Buck Converter Design”, 2017 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), 1-4, 2017.
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 2564-6605
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2017
  • Yayıncı: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

FARKLI KALSİYUM KAYNAKLARINDAN ÜRETİLMİŞ HİDROKSİAPATİTİN KEMİK ÇİMETOSU DAYANIMINA ETKİSİ

Fatma Tuğçe ŞENBERBER, Nevin KARAMAHMUT MERMER, Nida GELİBOLU, Özge Can ÖZTÜRK, Nurcan TUĞRUL, Mehmet Burçin PİŞKİN

AK MEDRESENİN (NİĞDE) YAPIMINDA KULLANILAN TAŞLARIN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ VE SORUNLARI

MUSTAFA KORKANÇ

DOĞAL VOLLASTONİTİN YÜKSEK PERFORMANSLI HARÇLAR ÜZERİNE ETKİLERİ

Hatice ÖZ, Hasan YÜCEL, Muhammet GÜNEŞ, Beytullah MALKOÇ

YAPISAL TASARIM BAĞLAMINDA 2007 VE 2019 DEPREM YÖNETMELİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI, NİĞDE ÖRNEĞİ

Hakan KARACA, S. Merve ORAL, Merve ERBİL

POTANSİYEL ÇOKLU HAVALİMANI SİSTEMİNİN ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME YÖNTEMLERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Esra DİLMEN, TAHSİN ÇETİNYOKUŞ

TAMAMEN OPTİK MİKROSİSTEMLER İÇİN 180NM CMOS TEKNOLOJİSİNDE TASARLANMIŞ DÜŞÜK GERİLİM BESLEMELİ OSİLATÖRLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

Emin Cihan ANIL, Baykal SARIOĞLU

ARITILMIŞ KENTSEL ATIKSULARIN SULAMADA KULLANIMINDA MİKROKİRLETİCİLERİN OLUŞTURABİLECEĞİ RİSKLER

Aynur YAŞAR, Esra CAN DOĞAN

İKİ BOYUTLU FONKSİYONEL KADEMELENDİRİLMİŞ PLAKALARIN YAPAY SİNİR AĞI ÖĞRENME ALGORİTMALARI İLE ISIL GERİLME MODELLEMESİ

Munise Didem DEMİRBAŞ, Didem ÇAKIR

5G İLETİŞİM SİSTEMLERİ İÇİN ADAY İLETİM TEKNİKLERİNİN BİT HATA ORANI BAŞARIMLARININ ARAŞTIRILMASI

YASİN KABALCI

SİSTEM KİMLİKLENDİRME İÇİN GELİŞTİRİLMİŞ BİR WIENER MODEL

Selçuk METE, Hasan ZORLU, Şaban ÖZER