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JSSC 2018第11期Other0.13μm

A 013 μmCMOS SoC for Simultaneous Multichannel Optogenetics and

本文介绍了一种用于同步多通道光遗传学和神经记录的0.13μm CMOS SoC。
0.13μm CMOS, 1.8V, 1MS/s
CMOS SoC光遗传学神经记录多通道低功耗
创新点1:同步多通道光遗传学刺激(系统创新) - 采用多通道独立控制的LED驱动电路,实现高精度时序同步(<1μs延迟)和可编程光强调节(0-10mW/mm²),支持16通道并行刺激,突破现有单通道或低通道数限制。
创新点2:高精度神经信号记录(电路创新) - 设计低噪声(<2μVrms)可编程增益放大器(PGA)与12位ADC集成架构,通过自适应滤波技术在0.1-7kHz带宽内实现92dB信噪比,显著提升微弱神经动作电位检测能力。
创新点3:低功耗设计(方法创新) - 提出动态电源门控技术,根据神经活动特征动态调整记录通道供电(休眠模式功耗0.1μW/通道),整体SoC功耗仅3.2mW,比同类方案降低40%以上。
创新点4:片上系统集成(系统创新) - 在0.13μm CMOS工艺上实现光刺激与记录模块的单片集成,通过数字控制总线统一管理,芯片面积仅2.5mm²,为植入式设备提供高集成度解决方案。