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JSSC 2013第4期RF & Wireless65nmNeural Network Accelerator

A Fully-Integrated Miniaturized 0125 mm² 105 µW Wireless Neural Sensor William B

一款用于脑机接口的无线神经传感器，集成放大器、电源调节和通信电路，功耗低至105 µW。
0.125 mm², 105 µW, 6.5 µVrms噪声, 10 kHz带宽, 1 mm无线范围
无线神经传感器脑机接口CMOS低功耗频率域多址
▸创新点1：集成四个1.5 µW放大器，采用65 nm CMOS工艺实现微型化（0.125 mm²面积），每个放大器在10 kHz带宽下仅产生6.5 µVrms输入参考噪声，显著降低了神经信号采集的功耗与体积（方法创新）
▸创新点2：提出频率域多址通信方案，使多节点反向散射系统能够与无线询问器实现频率锁定，解决了多传感器并行通信的干扰问题（系统架构创新）
▸创新点3：通过无线供电验证体内记录功能，在1 mm空气距离下仅需50 mW发射功率即可实现10.5 µW系统总功耗，证明了微型化系统的实用性和能效优势（应用验证创新）
▸创新点4：集成电源调节电路与通信模块，实现全系统单芯片解决方案，支持脑机接口应用的高密度传感器部署（电路集成创新）
Abstract
A wirelessly powered 0.125 mm² 65 nm CMOS IC for Brain-Machine Interface applications integrates four 1.5 µW am- plifiers (6.5 µVrms input-referred noise with 10 kHz bandwidth) with power conditioning and communication circuitry. The multi- node backscatter frequ ency locks to a wireless interrogator using a frequency-domain multiple access communication scheme. The full system, veri fied with wirelessly powered in vivo recordings, consumes 10.5 µW and operates at 1 mm range in air with 50 mW tran