比利时微电子研究中心（imec）于2022年IEEE国际大型集成电路技术研讨会（VLSI Symposium），它发布了一个具有微缩能力的神经信号读取芯片，专注于世界上最小尺寸的信号记录信道，可用于神经医学实验，同时捕捉神经元的局部场电位和动作电位。

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微芯片采用创新的模拟数字转换架构，通过交流耦合三角形积分（AC-coupled 1st order delta-delta-sigma architecture）可将微弱的神经模拟信号低失真转换为数字信号。超小信道可以直接数字化输入信号，有望突破现有技术，创造更高分辨率的生物感知工具。

开发多信道人机接口的芯片设计要求严格，低功耗、小尺寸成为关键挑战。近年来，出现了各种创新的读取电路设计满足了上述需求，又考虑了噪声抑制、直流电压偏移校正、输入信号范围等性能。然而，在这些性能指针之间做出选择并不容易。直接数字化（direct digitization）前端电路直接在信号源附近转换输入信号进行模拟数字。研究表明，这可能会大大降低所需的尺寸，但功耗可能很高，效率有限。

imec此次发布的神经信号读取芯片具有增强的数字性能imec开发的Neuropixels与探针相比，它显示出更好的耐躁性、功耗和尺寸性能。同时，利用交流耦合差三角形积分调变器，增加信号感知的动态范围（dynamic range）与直流电压的偏移容差。

imec人机接口电路（the Circuits for Neural Interfaces Team）研究计划主持人Carolina Mora Lopez该开发的电路设计成功地集成了交流耦合和直接数字技术（rail-to-rail）直流电压偏移校正功能，输入信号的范围也增加到43mVpp，比其他交流耦合设计要好。这些性能非常重要，不仅可以避免通道饱和，还可以允许动作或刺激干扰引起的信号失真。这些性能非常重要，它们不仅可以避免通道饱和，还可以允许由动作或刺激干扰引起的信号失真。信号输入端的交流耦合设计可以进一步降低功耗，因为只有交流信号才会数字化，所以每个通道的总功率只有8.34μWCitizen代理。

差量三角形积分架构还可以实现数字信号的大部分功能，如抗迭频失真滤波功能。因此，使用22nmFD-SOI高度微缩化的技术，如工艺，可以将通道尺寸大幅缩小到0.005平方厘米（mm二、提高信号质量。

Carolina Mora Lopez综上所述，本次发布的最新电路设计具有微缩和高度数字化的特点，可以缩小芯片尺寸，降低功耗，同时显示神经信号的优异性能，为开发更小尺寸的多电极探针铺平道路，促进神经科学。