【產(chǎn)通社，9月18日訊】上海交通大學(xué)（Shanghai Jiao Tong University, SJTU）官網(wǎng)消息，集成電路學(xué)院（信息與電子工程學(xué)院）王國興教授領(lǐng)銜的生物電路與系統(tǒng)實驗室（BiCASL）三項集成電路設(shè)計研究成果發(fā)表于IEEE Journal of Solid-State Circuits（JSSC）。成果簡介分別如下：

論文一：
高能效無線體域網(wǎng)通信收發(fā)機芯片
第一作者：何濤（博士研究生）
通訊作者：趙健
微型化穿戴/植入設(shè)備的發(fā)展，正面臨通信層面的雙重挑戰(zhàn)：其一，設(shè)備體積與能量高度受限，對組網(wǎng)通信能效要求嚴苛；其二，人體信道復(fù)雜多變，依賴高功耗的復(fù)雜均衡器。收發(fā)機芯片設(shè)計陷入“能效-誤碼率”悖論。
本工作提出一種緊湊型自適應(yīng)均衡技術(shù)，通過幅頻二維觀測與控制，能夠動態(tài)跟蹤人體信道的主導(dǎo)極點的變化，并完成實時均衡。相比于DFE等復(fù)雜均衡器，該技術(shù)消耗微瓦級功耗完成絕大部分的均衡任務(wù)，與無線體域設(shè)備間低功耗通信需求高度匹配。基于該技術(shù)，本文實現(xiàn)了一款基于PAM4調(diào)制、40Mbps數(shù)據(jù)率、9.5pJ/bit能量效率的CMOS收發(fā)機芯片，位于國際同類工作公開報道性能指標前列。為實現(xiàn)下一代超低功耗、高可靠性無線體域網(wǎng)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)收發(fā)組件設(shè)計參考。
論文信息：
Tao He, Yabin Zheng, Longyang Lin, Yongfu Li, Guoxing Wang, Jian Zhao, "A 9.5-pJ/bit 40-Mbps Quasi-Static Body Channel Transceiver with Compact Adaptive Equalization", IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2025, Early Access.
論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document．11159177

論文二：
基于薄膜晶體管的集成化PPG采集芯片
第一作者：張涵博（碩士研究生）
通訊作者：趙健
薄膜晶體管（TFT）可制備于柔性基底上，為無感長期可穿戴健康監(jiān)測提供了可能。然而，TFT器件遷移率低、工藝偏差大阻礙了柔性集成電路的廣泛應(yīng)用。
本文提出了一種時間域數(shù)字密集型的模擬信號鏈設(shè)計方法，通過采用壓控振蕩器（VCO）架構(gòu)的模擬前端，克服了TFT器件低遷移率導(dǎo)致的性能限制。采用0-1級聯(lián)式VCO-ADC結(jié)構(gòu)以改善量化動態(tài)范圍。最終支撐全集成柔性健康監(jiān)測指環(huán)芯片的實現(xiàn)。該芯片基于天馬微電子3微米低溫多晶硅TFT工藝制造，演示了包含環(huán)境光補償?shù)腜PG與血氧飽和度（SpO2）檢測功能。為基于TFT的全集成柔性電子技術(shù)在生物信號監(jiān)測中的應(yīng)用提供了可行性驗證。
論文信息：Hanbo Zhang, Zhouchen Ma, Yuqing Lou, Yang Bo, Hao Wu, Liang Qi, Yongfu Li, Xiaojun Guo, Guoxing Wang and Jian Zhao, "An LTPS-TFT-Based Large-Area PPG Readout Circuits with Improved Linearity and Robustness for Flexible Healthcare Ring", IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2025, Early Access.
論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document．11104841/

論文三：
用于頻域腦功能成像的高能效光ToF傳感接口集成芯片
第一作者：馬周辰（博士研究生）
通訊作者：趙健
光學(xué)腦功能成像技術(shù)具有小體積、低功耗的優(yōu)勢，其探測效果有望逼近功能磁共振的水平。但當(dāng)前光傳感接口電路的能效不足，正成為制約系統(tǒng)通道密度遵循“摩爾定律”持續(xù)增長的瓶頸。
本工作提出動態(tài)光傳感架構(gòu)，通過占空比調(diào)制實現(xiàn)飛行時間（ToF）分辨率與系統(tǒng)功耗的解耦，從而在新設(shè)計空間維度上顯著提升鏈路能效。此外，提出一種強度-相位相互輔助穩(wěn)定的數(shù)字轉(zhuǎn)換器（IS-IPDC），有效解決了光強度與光相移在量化過程中的耦合問題，提高了傳感絕對精度�；谏鲜黾夹g(shù)實現(xiàn)了全集成光傳感接口芯片，達到2.2皮秒的光飛行時間分辨率，功耗12.5毫瓦。與高精度儀器參考系統(tǒng)相比，代表組織代謝活動的吸收系數(shù)和約化散射系數(shù)的最大測量誤差分別為4.2%和4%。綜合指標達到公開報道的國際同類工作最優(yōu)水平。
論文信息：Zhouchen Ma, Yuxiang Lin, Cheng Chen, Xiang’ao Qi, Yongfu Li, Kea-Tiong Tang, Fa Wang, Tianhong Zhang, Guoxing Wang and Jian Zhao, "A 2.2-ps Time-of-Flight Resolution Frequency-Domain fNIRS Readout IC With a Dynamic Architecture and Cross-Coupling-Free Intensity and Phase-to-Digital Converter",  IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 60, No. 8, 2025.
論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document．10811875/

IEEE固態(tài)電路期刊（JSSC）是集成電路設(shè)計領(lǐng)域的國際首要刊物，專門發(fā)表該領(lǐng)域具有高度原創(chuàng)性和影響力的最新突破性成果，代表了全球集成電路技術(shù)的研發(fā)前沿。查詢進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站http://news.sjtu.edu.cn/jdzh/20250917/214392.html。（張嘉汐，產(chǎn)通發(fā)布）    （完）