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A 2.53 NEF 8位10 ks/s 0.5 m CMOS神经记录阅读...
摘要：本文介绍了多通道神经调节植入物的功率辅助金属 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化型读取电路。该系统包括一个神经放大器和连续的近似寄存器模数转换器（SAR-ADC），用于记录和数字化神经信号数据以传输到远程接收器。使用LabView MyDAQ设备生成合成神经信号，并通过LabView GUI进行处理。读出电路是在标准的0.5 µm CMOS过程中设计和制造的。所提出的放大器使用可重新配置的电容性电阻反馈网络的完全差异两阶段拓扑。在0.57–301 Hz和0.27–12.9 kHz的频率带宽内，放大器可实现49.26 dB和60.53 dB的增益，分别记录局部场势（LFPS）和动作电位（APS）。放大器通过将噪声效率因子（NEF）降低到2.53来保持噪声 - 权力的权衡。电容器是使用公共中央式置换技术手动布置的，这增加了ADC的线性。SAR-ADC达到45.8 dB的信号噪声比（SNR），分辨率为8位。ADC以10 ksamples/s的较低采样速率表现出7.32的有效数量。芯片的总功耗为26.02 µW，这使其非常适合多通道神经信号记录系统。
带有不对称输出组合的ku波段gan-on-si mmic功率放大器
摘要：在本文中，提出了基于硅（gan-on-on-si）上基于氮化壳的KU波段主动雷达应用的微波整体整合电路（MMIC）高功率放大器（HPA）。设计基于三阶段的体系结构，并使用Ommic Foundry提供的D01GH技术实施。以及稳定性和热分析提供了有关最大化交付功率的体系结构定义和设计过程的详细信息。为了优化放大器性能，输出组合仪中包含了不对称性。实验结果表明，HPA达到39.5 dBM脉冲模式输出功率，峰值线性增益为23 dB，排水效率为27％，并且在16-19 GHz频率范围内具有良好的输入/输出匹配。芯片区域为5×3.5 mm 2，用于测量值安装在定制模块上。这些结果表明，基于GAN-on-SI的固态功率放大器（SSPA）可用于实现KU波段活动雷达。
便携式和基于核酸生物传感器的超敏HR-HPV测试
宫颈癌是全球危害女性健康的第三大最常见的癌症，高风险的人乳头瘤病毒（HR-HPV）感染是全球宫颈癌的主要原因。鉴于HR-HPV感染的复发性，准确的筛选对于其控制至关重要。由于常用的聚合酶链反应（PCR）技术受专业设备和人员的限制，因此仍然非常需要HR-HPV的方便和超敏感检测方法。作为新的分子检测方法，基于核酸扩增的生物传感器具有高灵敏度，快速运行和可移植性的优势，这有助于农村和偏远地区的护理点测试。这篇综述总结了基于改进的PCR，LOOP介导的等热放大，重物组合聚合酶放大酶放大，杂交链反应，杂化链序列，催化的毛发蛋白和CRIS的系统，促进的核酸扩增策略，用于HR-HPV筛查，用于HR-HPV筛选。与微流体技术，侧流测定，电化学分析和其他感应技术结合使用，HR-HPV核酸生物传感器具有高吞吐量，短响应时间，高灵敏度和易于操作的优势。尽管仍然存在缺点，例如高成本和差的可重复性，但这种方法适用于对HR-HPV感染或宫颈癌的现场筛查，以及未来复杂环境和较差地区的辅助临床诊断。
用于空间的 GaN MMIC 堆叠 Doherty 功率放大器...
摘要 — 本文介绍了单片微波集成电路功率放大器的设计和实验结果，其中将 FET 堆叠方法与 Doherty 架构相结合，以最大限度地提高可实现的性能。具体而言，堆叠单元是通过将共源设备拆分为两个较小的设备来实现的，从而形成非常紧凑和对称的结构，而 Doherty 理念则用于实现高回退效率。该芯片采用 100 nm 栅极长度的硅基氮化镓技术实现，面向下行卫星 Ka 波段。两级放大器不仅满足功率要求，还满足空间使用的热约束。在 17.3 GHz 至 20.3 GHz 的频率范围内，测量结果显示线性增益约为 25 dB，峰值功率为 38 dBm，功率附加效率大于 35%。索引词 — Doherty 放大器、高效率、空间应用、氮化镓
基于BPF的热传感器电路用于RF电路的芯片测试
摘要：一种新的传感器拓扑结构，旨在提取射频模拟整数电路（RF-IS）的功绩的形式。在标准的0.35 µM组合金属氧化物 - 氧化物 - 氧化型（CMOS）技术中实现，它包含两个块：一个单个金属氧化物 - 氧化物 - 轴导剂（MOS）晶体管，用作温度换能器，将其放置在电路附近的监控和一个活跃的带式填充器上放置。为了验证，将温度传感器与调谐的射频功率放大器（420 MHz）和可作为可控散射装置的MOS晶体管集成。首先，使用MOS耗散设备，表征了构成温度传感器的不同块的性能和局限性。第二，通过使用杂化技术（将两种色调应用于功率放大器（PA），并将传感器输出电压连接到低成本AC电压表，PA的输出功率及其中心频率被监视。结果，该拓扑结构导致了低成本方法，具有高线性和灵敏度，用于RF-IC测试和可变性监测。
生物医学应用的噪声有效集成放大器设计
摘要：记录具有小型单层积分放大器的神经信号在研究以及商业应用中都具有很高的兴趣，在商业应用中，通常可以并行获取100个或更多通道。本文回顾了基于CMOS技术（包括侧向双极器件）的低噪声生物医学扩增器设计的最新发展。根据其噪声效率因子（NEF），输入引用的绝对噪声，电流消耗和面积，对七个主要电路拓扑类别进行了识别和分析。观察到较低的NEF的历史趋势，而绝对噪声功率和电流消耗在超过五个数量级以上表现出广泛的趋势。通过晶体管级的模拟和从180 nm和350 nm CMOS技术制造的五个不同的原型设计进行测量，检查了侧向双极晶体管作为放大输入设备的性能。最低测量的噪声曲线为9.9 NV/√Hz，偏置电流为10 µ，导致NEF为1.2。
0.01 至 2.6 GHz 两倍电流重用双噪声...
摘要 — 本摘要介绍了一种基于低温逆变器的两倍电流再利用和 40 纳米 CMOS 双噪声消除低噪声放大器 (LNA)。所提出的 LNA 由三级组成：基于电流再利用逆变器的输入级，具有分流电阻反馈和自体偏置 (SBB)，可在低温下缓解 V th 增加并提高 r out。第二级是双辅助噪声消除级，带有额外的电流再利用并联晶体管，可增强跨导并抑制主放大器和辅助放大器的噪声。最后一级是共源后置放大器，可进一步增强增益。在 4 K 下，LNA 实现了 31 dB 的测量峰值增益 (S 21)，具有从 10 MHz 到 2.6 GHz 的大 3-dB 带宽，在 0.6 GHz 下，功耗为 8.6 mW，最小 NF 为 0.1 dB（对应于 6.8 K 的噪声温度 TN）。该电路占用的核心面积为 0.117 mm 2 。
使用靶向等温扩增和纳米孔测序的结核分枝杆菌快速耐药基因分型工作流程
摘要 结核病 (TB) 的表型药物敏感性测试 (DST) 需要数周才能产生结果。虽然分子测试可以快速检测出耐药相关突变 (DRM)，但它们无法扩展到覆盖整个基因组和可以预测耐药性的许多 DRM。全基因组测序 (WGS) 方法是可扩展的，但如果直接在痰液上进行，通常需要目标富集步骤，例如核酸扩增。我们开发了一种靶向等温扩增-纳米孔测序工作流程，用于快速预测结核病分离株的耐药性。我们使用重组酶聚合酶扩增 (RPA) 对结核分枝杆菌基因组内的三个区域进行靶向等温扩增（37°C，90 分钟），然后在 MinION 上进行纳米孔测序。我们检测了 29 种耐药性 (DR) 结核病患者的分枝杆菌基因组 DNA 提取物，并将我们的结果与 Illumina 的 WGS 和表型 DST 的结果进行比较，以评估对利福平和异烟肼耐药性的预测准确性。RPA 扩增的保真度与高保真度 PCR 相当（100% 一致）。纳米孔测序产生的 DRM 预测与 WGS 相同，测序运行时间明显更快，只需几分钟而不是几天。我们工作流程对利福平耐药性预测的灵敏度和特异性分别为 96.3%（95% 置信区间 [CI]，81.0 至 99.9%）和 100.0%（95% CI，15.8 至 100.0%）。对于异烟肼耐药性预测，敏感性和特异性分别为 100.0%（95% CI，86.3 至 100.0%）和 100.0%（95% CI，39.8 至 100.0%）。每个样本的工作流程耗材成本不到 100 英镑。我们快速且低成本的药物耐药性基因分型工作流程可准确预测利福平和异烟肼耐药性，适合在资源有限的环境中使用。
用于微电子设计和验证的 Excel 方法 (...
摘要：CMOS 微电子设计在过去二十年中发生了巨大的变化。CMOS 器件向特征尺寸小于 1000 nm 的短通道设计演变，给微电子设计周期的完成方式带来了很大的不确定性。在概念构思之后，开发一个思维模型来理解器件的运行需要对晶体管尺寸、决策和假设进行良好的“大致”评估，以满足规格。此设计过程经过迭代以满足规格，其数量超过了可用于操纵设计的自由度。思维模型开发完成后，接下来进行模拟验证，以测试设计是否具有交付成功原型的良好可能性。如果模拟提供了规格和结果之间的良好匹配，则开发布局。本文展示了一种有用的开放科学策略，即使用 Excel 软件开发 CMOS 微电子手工计算来验证设计，然后再执行 CMOS 模拟集成电路的计算机模拟和布局。本文介绍了开发无源元件以及 CMOS 放大器设计的完整方法。这些方法用于在工业合作伙伴的参与下向电子工程专业的学生教授 CMOS 微电子学。本文介绍了一个低压运算跨导放大器 (OTA) 设计的详尽示例，该设计用于设计仪表放大器。最后，使用该仪表放大器进行测试，以实现用于 CMOS-MEMS 生物医学应用的前端信号调节设备。
利用参量放大器辅助零差检测测量连续变量量子纠缠
传统的测量爱因斯坦-波多尔斯基-罗森型连续变量量子纠缠的方法依赖于平衡零差检测，而平衡零差检测对由于探测器量子效率、被检测场与本振模式失配等因素引起的损耗耦合进来的真空量子噪声非常敏感。本文提出并分析了一种利用高增益相敏参量放大器辅助平衡零差检测实现的测量方法。相敏放大器的使用有助于解决因检测损耗引起的真空量子噪声。此外，由于高增益相敏放大器可以耦合两种不同类型的场，因此所提方案仅使用一次平衡零差检测便可揭示两种不同类型场之间的量子纠缠。进一步分析表明，在多模情况下，所提方案也优于传统方法。这种测量方法在涉及连续变量测量的量子信息和量子计量学中有着广泛的应用。