来源：期刊VIP网 时间：
作者：庞勋;姚镭;
单位：上海大学微电子学院;
摘要：针对多通道神经元动作电位（AP）信号采集硬件系统中，前端采集IC因电极阻抗、应用环境、系统功耗以及系统面积等因素而导致原始信号信噪比较低的问题，设计一种基于归一化模板匹配算法的AP信号检测IC。该检测IC基于模板匹配算法，并引入信号归一化以去除冗余信息。为确保芯片的实时性并降低功耗，芯片整体采用三级流水线结构，各个模块间插入门控时钟，同时可通过SPI总线配置更新其工作状态。在SMIC 180 nm数字工艺下，裸片面积为0.98 mm2，配置模板信息时功耗为701μW，完全工作时功耗为8.07 mW，且采用QFN48封装形式。测试结果表明，所设计的AP信号检测IC具有较好的抗噪性能，可用于信噪比较低的环境来降低信号传输带宽，即使在-10 dB信噪比环境下，评价模型综合性能的F1-Score仍可达到94.65%。
关键词：动作电位检测;;IC设计;;模板匹配算法;;信号归一化;;抗噪性能;;检测芯片测试
基金资助：国家重点研发计划（2021YFB3200600）
