低功耗高集成度CMOS神经信号放大器

摘要

针对传统电容耦合-电容反馈型神经信号放大电路芯片面积过大、输入电阻低的缺陷,设计并实现了一款16通道带通胞外神经信号放大器.它通过采用新型的交流耦合T型电容网络反馈式拓扑结构,在保证低噪声和高输入阻抗的前提下减少了芯片的面积.芯片每个通道的中频增益为40.6dB,直流增益为0 dB.其-3dB高频截止频率为5kHz,而其低频截止频率可以通过调节晶体管的栅电压而进行优化.在供电电压为±1.65V的情况下,芯片在记录多通道局部场电位(LFPs)时,从1Hz到10kHz频率积分得到的输入参考噪声为4.99 μVrms,其每通道功耗为19.8μW.芯片总面积为2062.5 μm×525.7μm,平均每通道0.02 mm2,由0.35-μm CMOS N-well 2P4M工艺实现.相比于传统结构的CMOS神经信号放大器,该设计在集成度及功耗上占优势.