神経信号センシングLSIのためのCMOS低雑音増幅回路の設計

摘要

生体活動に制約を加えない小型の神経信号センシングLSIの実現は、生体活動と神経活動の関係を正確に把握するため、生体工学および生物学の分野で要望されている。 神経信号センシングLSIにおける増幅回路の設計を行った。 Auto-zero技術と差分増幅の技術を融合することで、回路内部で発生するDCオフセット電圧と低周波雑音を低減し、入力信号の変化分を増幅する回路を設計した。 入力信号の変化分を扱うことによってLSI外部から混入する低い周波数成分の雑音の低減を可能にした。 これにより、商用交流雑音（振幅：1mV程度、周波数：60Hz）を神経信号（振幅：50μ～100μV程度、周波数成分：500～1kHz）に対して20dB程度低減させる回路を設計した。 微分された信号はデジタルで積分することにより元の波形を再現する。