用于脑植入式神经接口的数字固定点 IIR 滤波器与 Bulk 位移消除的混合信号模拟前端
信号处理
2026-03-31 v2
摘要
微型化可植入神经电子器件的进展，为具有治疗潜力的脑机接口开辟了道路，适用于运动障碍、癫痫及更广泛的神经疾病。本文提出了一种混合信号模拟前端（AFE），用于记录细胞外动作电位（EAPs）和局部场电位（LFPs）。前馈路径集成了低噪声放大器（LNA）和逐次逼近寄存器（SAR）模拟-数字转换器（ADC），而反馈路径则采用固定点无限脉冲响应（IIR）切比雪夫 II 类型低通滤波器，通过控制 LNA 输入差分对的 bulk 电压，利用两个 R-2R 伪电阻数字-模拟转换器（DAC）抑制亚 mHz 分量。该提议的 AFE 实现了最高 41.42 dB 的增益，每通道功耗为 2.178 µA，占据 0.198 mm² 每通道，支持神经信号监测范围为 0.1 Hz 至 10 kHz，输入 Referred 集成噪声为 3.59 µVrms。
引用
@article{arxiv.2511.12540,
title = {A mixed-signal analogue front-end for brain-implantable neural interfaces using a digital fixed-point IIR filter and bulk offset cancellation},
author = {Dimitris Antoniadis and Timothy G. Constandinou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.12540},
year = {2026}
}
备注
4 pages plus 1 references IEEE conference style, updated