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JSSC 2021第7期Medical & Bio65nm

Retinal Stimulator ASIC Architecture Based on a Joint Power and Data Optical Lin

基于光学联合供电与数据传输的视网膜刺激器ASIC架构，用于部分恢复AMD或RP患者的视力。
65nm CMOS, 2.8×3.1 mm², 3.1 mW静态功耗
视网膜植入物ASIC架构无线供电近红外电极驱动器
▸创新点1：采用全无线近红外供电与数据传输（系统创新），通过光学链路实现能量与信号的无物理穿透传输，解决了传统电感耦合方式导致的术后并发症问题，支持在眨眼造成的能量中断后快速恢复工作。
▸创新点2：集成288个独立控制的电极驱动器（电路创新），每个电极间距仅150微米，实现了高密度视网膜刺激阵列，显著提升空间分辨率，为患者提供更精细的视觉感知能力。
▸创新点3：具备眨眼后3ms内恢复刺激的能力（系统创新），采用无状态通信协议的数字控制器设计，确保在短暂能量中断后极速重建刺激序列，保障视觉体验的连续性。
▸创新点4：基于65nm CMOS工艺的低功耗ASIC架构（方法创新），静态功耗仅3.1mW，芯片面积2.8×3.1mm²，在严苛的功率限制下实现高效能神经刺激与数据处理。
Abstract
Retinal implants aim to partially restore vision to patients suffering from blindness caused by age-related macular degeneration (AMD) or retinitis pigmentosa (RP). Up until now, most prostheses were powered using an inductive link coupled with cables penetrating through the eyeball. Although they efficiently power the implant, they limit long-term reliability and cause postoperative complications. A fully wireless near-infrared power and data link entering the eye through the pupil alleviates th