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半导体技术2025年第01期:一种低功耗可级联拓展的电刺激IC

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴黎霞;张轩;薛宁;姚镭;刘春秀;

单位:中国科学院空天信息创新研究院传感器技术国家重点实验室;中国科学院大学电子电气与通信工程学院;上海矩智科技有限公司;临港实验室;

摘要:设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),能够输出脉冲幅度/宽度/相位间隔时间可独立配置的单极性双相脉冲刺激电流。GDC控制16个通道的配置和刺激使能,并有一个可进行多芯片级联拓展的控制接口。LDC和GDC共用同一组时钟/数据控制信号,节省了端口资源。提出的电路采用GF 0.18μm CMOS BCD高压工艺进行设计和制备,总面积为1.5 mm×3.1 mm。测试结果表明,在5 V/15 V/-15 V供电下,该电路的静态功耗为2.14μW,最大输出电流为1 mA,输出200μA恒定电流时顺从电压为13.5 V。

关键词:电刺激;;集成电路(IC);;低功耗;;可拓展性;;多通道;;电刺激器

基金资助:上海市市级科技重大专项(2021SHZDZX);; 国家重点研发计划(2021YFB3200600)