← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2013第6期Digital Circuits130nmNeural Network Accelerator
An Orthogonal Current-Reuse Ampli fier for Multi-Channel Sensing Ben Johnson Stud
一种正交电流复用放大器，通过堆叠差分输入对实现多通道传感，优化噪声与功耗平衡。
3.7 µVrms输入噪声, 19.9 kHz带宽, NEF 3.0（单通道）, 有效NEF 1.64（四通道）, 15.6 µW总功耗
电流复用低噪声放大器多通道传感CMOS功耗优化
▸创新点1：正交电流复用技术（方法创新）。通过正交电流复用技术，实现了多通道放大器之间的电流共享，显著降低了功耗，同时保持了低噪声性能。具体表现为有效噪声效率因子（NEF）降低至1.64。
▸创新点2：堆叠差分输入对实现电流共享（电路创新）。通过堆叠四个放大器的差分输入对，将每个通道的输出漏极电流作为后续通道的尾电流，优化了噪声与功耗的权衡，单通道NEF为3.0。
▸创新点3：低噪声与低功耗设计（系统创新）。结合正交电流复用和堆叠差分对技术，实现了输入参考噪声低至3.7 µVrms，带宽为19.9 kHz，单通道功耗仅为3.9 µW，适用于低功耗神经记录阵列等多领域应用。
▸创新点4：正交偏置抑制串扰（电路创新）。采用正交偏置技术，有效抑制了通道间的串扰，在3-σ失配条件下实现了40 dB的隔离度，提升了多通道系统的信号完整性。
Abstract
We demonstrate a micropo wer low-noise CMOS am-
plifier array that reuses bias current to improve the fundamental
noise-power tradeoffs of fully-differential ampli fier designs. The
presented circuit implements cu rrent-reuse by stacking the differ-
ential input pairs of four ampli fiers. The output drain currents of
each channel’s differential pair are used as the tail currents for
the differential pairs of the succeeding channel. Orthogonal cur-
rent-reuse improves the noise and power tradeoff by