我院脑神经信号采集芯片获ISCAS生物医疗方向最佳论文

2019-07-0410

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图一 吕良剑与IEEE BioCAS技术委员会主席Kea-Tiong (Samuel) Tang获奖合影


       近日,复旦大学微电子学院脑芯片研究中心的博士生吕良剑以第一作者的身份发表了一篇关于超低功耗脑神经信号记录芯片的文章,荣获今年国际电路与系统年会(International Symposium on Circuits & Systems, ISCAS)中生物医疗方向的最佳论文奖,并于5月29日在日本札幌进行了演讲。相关工作以“A 340nW/Channel Neural Recording Analog Front-End Using Replica-Biasing LNAs to Tolerate 200mVpp Interfere from 350mV Power Supply”为题在线发表。


       在体脑神经信号记录是解码大脑活动机理的重要研究手段,能够同时记录数百个脑神经电极信号的无线供电芯片是当前研究的热点。然而无线供电的功率限制及电压的不稳定性限制了它的应用。据悉,此次发表的文章,创新性地提出了一种新型的偏置电流精确复制电路,可以工作在350mV的超低电源电压下,同时能够抑制峰峰值高达200mV的电源干扰。利用该项技术实现的亚微瓦级的高性能脑神经信号记录芯片可以用于下一代高密度低功耗无线脑神经信号记录系统中。


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图二 超低电压脑神经信号采集芯片及使用该芯片进行的在体脑神经信号记录实验


       ISCAS是电路与系统研究者的顶尖会议,涉及到电路与系统的理论、设计与实践等多个活跃领域,同样也是IEEE电路与系统协会的旗舰会议,今年的ISCAS在日本北海道札幌召开,从5月26日到29日持续三天,会议聚焦于可持续以及跨学科领域方向的挑战。为吕良剑博士颁奖的BioCAS委员会专注于生物医学和生命科学领域电路系统的研究。


       吕良剑博士为本篇论文的第一作者及通讯作者,第二作者为叶大蔚博士,复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室为第一单位。该团队此前曾在芯片设计领域的奥林匹克——国际固态电子学会议(ISSCC)的正刊中连续两年(2018年、2019年)发表无线脑神经信号记录系统中所必须的无线能量采集及无线数据接收相关技术的论文,该次脑神经信号记录方向的工作再次获奖,代表着复旦大学在该领域研究中达到了国际先进水平。


       论文合作单位还包括华东师范大学“脑功能基因组学”教育部重点实验室。该项工作得到了的上海科委“脑科学与类脑人工智能”重大项目的支持。


(来源:复旦大学微电子学院)

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