← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第4期Medical & Bio22nm FDSOINeural Interface
An AC-Coupled 1st-Order - Readout IC for Area-Efficient Neural Signal Acquisition
一种用于高效神经信号采集的AC耦合一阶Δ-Σ读出IC
22nm FDSOI CMOS, 0.005mm²/通道, 12.57μW/通道, 7.7μVrms AP带噪声
神经记录ICΔ-Σ调制器高通道密度局部场电位动作电位
▸创新点1：AC耦合一阶Δ-Σ架构（方法创新） - 采用AC耦合技术结合一阶Δ-Σ调制器，显著降低电极直流偏移（EDO）干扰，同时实现高精度神经信号采集，输入参考噪声低至7.7μVrms（AP频段）和11.9μVrms（LFP频段）。
▸创新点2：面积高效体调节电压基准（电路创新） - 提出新型体调节电压基准电路，在22nm FDSOI工艺下实现超高面积效率（单通道面积仅0.005mm²），同时保持电源抑制比（PSRR）和温度稳定性。
▸创新点3：高通道数集成（系统创新） - 通过架构优化在单芯片集成128个通道，支持LFP和AP信号同步采集，通道间一致性优异（实测验证），总功耗仅12.57μW/通道，突破传统神经记录IC的密度-功耗瓶颈。
▸创新点4：数字密集型设计（方法创新） - 采用数字化主导的设计策略，充分利用22nm工艺特性，实现模拟前端与数字控制的协同优化，显著提升系统可扩展性和工艺适应性。
Abstract
The current demand for high-channel-count neural-
recording interfaces calls for more area- and power-efficient
readout architectures that do not compromise other electrical
performances. In this article, we present a miniature 128-channel
neural recording integrated circuit (NRIC) for the simultaneous
acquisition of local field potentials (LFPs) and action potentials
(APs), which can achieve a very good compromise between
area, power, noise, input range, and electrode dc offset (EDO)
cancellation