采用正弦激勵的低失真生物阻抗測量芯片

生物阻抗(BioZ)模擬前端可用于檢測組織電特性的變化，作為心力衰竭、癌癥和慢性肺部疾病的預后指標。為了提高阻抗測量精度，本項工作在三個方面實現了關鍵技術的改進：

1、帶有分段式delta-sigma調制器的查找表，用于對IDAC進行面積高效的位擴展，以產生低失真正弦電流；

2、電流放大器和直通儀表放大器分別用于減輕電流發生器和讀出中的1/f噪聲調制；

3、帶有三電平動態元件匹配IDAC，用于在保持高線性度性能的同時實現參考電流噪聲消除。采用0.18μm CMOS工藝制造的AFE，其中激勵電流和讀出電路功耗分別為86.7–201.1和54.8μW。激勵電流為100μApk時實現高達?84dB總諧波失真(THD)，97.3dB系統信噪比(SNR)（4Hz帶寬）和0.64m/√Hz靈敏度，并成功采用干電極實現人體阻抗心動圖(ICG)的測量。

論文信息：
QinjingPan, QiLuo, TianxiangQu, LihengLiu, XiaoLi, MinChen, ZhiliangHong, JiaweiXu., “A 97.3-dB SNR Bioimpedance AFE with ?84-dB THD Segmented -ΔΣM Sinusoidal Current GeneratorandPassing Through Instrumentation Amplifier”, IEEE Journal of Solid State Circuits (VLSI2024SpecialIssue), Dec 2024. doi: 10.1109/ JSSC.2024.3516040.

一直以來，芯?？萍际冀K致力于依托自身技術優勢和產業經驗，支持產學研融合發展。此次與復旦大學微電子學院的合作，不僅取得了顯著的科研成果，也為人才培養和科研建設注入了新的活力。

此外，在全國大學生集創賽中，“芯海杯”賽作為大賽重要組成部分，已連續多年吸引全國各大高校的精英學子參與。通過這一賽事，芯海與高校建立了緊密的產學研合作，為國家集成電路人才培養注入更多活力。未來，芯海將繼續加強與高校的合作，共同培養出更多具有實踐能力和行業視野的復合型人才，為芯片產業的高質量發展持續輸送人才與創新成果。