摘要：随着神经科学的发展,降低单位通道所消耗的功耗和硅面积成为设计多通道植入式神经接口电路的关键。提出了一种在通道内使用低功耗比较器将模拟信号转化为带有神经动作电位(AP)特征的数字信号的方式来降低单位通道的功耗和面积,所提出的原型电路包括低噪声放大器、带通滤波器和比较器,在中芯国际(SMIC)0.18μm CMOS标准工艺下设计和制造,核心电路面积为0.039 mm^(2)。在实验室测试环境中,电路的中频增益为63.2 dB,在0.3~10 kHz带宽范围内的总等效输入噪声为6.1μVrms,噪声效率因子(NEF)为2.2,该电路能够识别18μVPP的信号,在1.8 V电源电压下的功耗仅为1.66μW。

摘要：设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),能够输出脉冲幅度/宽度/相位间隔时间可独立配置的单极性双相脉冲刺激电流。GDC控制16个通道的配置和刺激使能,并有一个可进行多芯片级联拓展的控制接口。LDC和GDC共用同一组时钟/数据控制信号,节省了端口资源。提出的电路采用GF 0.18μm CMOS BCD高压工艺进行设计和制备,总面积为1.5 mm×3.1 mm。测试结果表明,在5 V/15 V/-15 V供电下,该电路的静态功耗为2.14μW,最大输出电流为1 mA,输出200μA恒定电流时顺从电压为13.5 V。

摘要：提出了一种无片外电容低压差线性稳压器(LDO),该稳压器采用有源频率补偿(AFC)电路和自适应偏置电路在宽负载范围内实现快速瞬态响应。有源频率补偿(AFC)电路采用双环路微分器结构,不仅有效减小了片上补偿电容的面积,而且提高了整体电路的瞬态响应。采用源极跟随器结构实现的自适应偏置电路用于有源频率补偿电路的偏置,进一步改善了LDO的瞬态响应。电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺制造,有效芯片面积为0.038 mm^(2)。仿真结果表明,在200 mV压差下,最大输出电流为150 mA,最大负载电容为100 pF。在边沿时间为100 ns的最大负载电流变化时,过冲和下冲电压分别为185 mV和405 mV,电路恢复时间分别为0.45μs和0.2μs。

摘要：设计了一种超低待机功耗、高效率的16通道高压神经电刺激集成电路(IC)。该电路主要包括1个基于串-并联电荷泵的高压产生模块,以及1个16路独立配置的通道输出驱动电路模块。高压产生模块将输入的1.65 V低压域电压转换为高压域电压6.6、9.9、13.2 V;通道输出驱动电路根据设定的刺激电流和电极负载情况动态选择合适的高压域电压以提高电刺激效率。经测试,在1.65 V输入电压和3.3 V电源电压下,该电路待机时静态功耗约为7.6 nW,由待机至电刺激电路工作切换时间小于36 ns,电荷泵输出最大电压可达12.7 V,约为电源电压的4倍,通道控制电路能输出最高1 mA的刺激电流。与传统的固定电源电压电刺激电路相比,消耗的能量最高减少了76.9%。