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脑电刺激技术已被广泛应用于脑机接口、神经性疾病治疗等多个研究领域。脑电刺激器的主要发展方向为体积小、功耗低以及具备无线通讯能力。目前的科研过程中缺乏可长期工作的无线低功耗刺激器,其主要原因是难以解决无线通讯与功耗体积之间的技术矛盾,从而严重制约了脑科学相关领域间的研究进展。因此,开发一款具备无线通讯能力的低功耗刺激器具有重要意义。本文以双向恒流脑电刺激器为基础,以无线低功耗为主要目标,提出了一种以功率模式可控的可关断轮询通讯功耗管理策略(Multi-power Mode Turn-off Polling Communication Power Management Strategy,MPPS)为核心的无线低功耗刺激器设计方案。定义了刺激器在不同时段的工作任务、工作状态、各功能模块的功耗模式以及各工作状态的转换方法。设计了刺激器相应的电源、MCU、无线通讯等电路,具体措施为:改双电源供电为单电源供电,选用具备多工作模式的Cortex-M0+芯片作为主MCU,选用具备低功耗工作模式的nRF24L01+作为无线通讯模块。另外,配合MPPS与具体电路设计了相应嵌软代码。所设计的刺激器实样具备无线通讯下的双向恒流输出、刺激参数调整、电源开关控制等功能,输出波形正常,大鼠脑电刺激实验中实测的电压电流波形符合仿真结果。刺激器体积30*26*19mm3,重量10.9g,恒流输出误差小于2%,待机功耗35μA(待机8个月),连续刺激状态(刺激间隔1s)功耗5.5mA(连续工作36h),主要性能指标优于目前已有的同类无线刺激器。刺激器样机已成功应用于大鼠导航实验与皮层电刺激实验并获得相关数据。论文研究对动物机器人、癫痫治疗等长时在线的神经科学研究的发展具有重要意义。