納芯微電子近日攜手復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院ICD實驗室的徐佳偉、洪志良教授團隊，在智能傳感芯片領(lǐng)域取得了顯著進展，特別是在TMR磁傳感器和心率血氧采集方面。雙方合作的研究成果已發(fā)表在國際固態(tài)電路權(quán)威期刊IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC)上，彰顯了產(chǎn)學(xué)研融合的重要價值。

TMR磁傳感芯片：高精度非接觸式電流測量

針對隧道磁電阻(TMR)傳感器的應(yīng)用需求，研究團隊開發(fā)了一款具備寬帶特性的非接觸式電流傳感芯片。該芯片采用了創(chuàng)新的乒乓自動調(diào)零電流平衡儀表放大器技術(shù)，實現(xiàn)了2MHz帶寬內(nèi)206nTrms的低積分磁噪聲。借助數(shù)字輔助偏移校準(zhǔn)方案，TMR傳感器的最大偏移被大幅降低至311nT，同時溫度系數(shù)補償使得靈敏度漂移減少了18倍。這款讀出器（含傳感器偏置電路）以2.5fW/Hz的性能系數(shù)展示了卓越的能效表現(xiàn)，為汽車傳感、智能電網(wǎng)及新能源領(lǐng)域的應(yīng)用提供了堅實的技術(shù)支持。

論文信息：

Qu, Tianxiang et al., “A 2 MHz Bandwidth TMR-Based Contactless Current Sensor With Ping-Pong Auto-Zeroing and SAR-Assisted Offset Calibration”, IEEE Journal of Solid-State Circuits, Oct 2024.

光電傳感前端芯片：抗干擾的心率血氧監(jiān)測

為了克服傳統(tǒng)光學(xué)傳感器面對環(huán)境光變化和運動偽影干擾的問題，研究人員設(shè)計了一種高動態(tài)范圍、高能效的光電傳感前端芯片。通過引入電流域靜態(tài)縮放(SZ)技術(shù)和動態(tài)縮放(DZ)，該芯片能夠有效補償基線輸入信號并跟蹤交流輸入電流的變化，從而避免信號飽和。所提出的光-數(shù)字直接轉(zhuǎn)換器(LDC)在標(biāo)準(zhǔn)0.18μm CMOS工藝下制造，實現(xiàn)了高達140dB的動態(tài)范圍，并且在2kHz帶寬內(nèi)的信噪比和失真比達到了94.5dB，功耗僅為44μW。這項技術(shù)成功應(yīng)用于人體胸部PPG和SpO2的精確測量，極大提升了用戶體驗。

論文信息：

Yao, Chang et al., “A 140 dB-DR Light-to-Digital Converter Using Current-Domain Hybrid Zoom for Baseline Cancellation and Interference Compensation”, IEEE Journal of Solid-State Circuits (CICC 2024 Special Issue), Dec 2024.

推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

納芯微始終重視與高校的合作交流，致力于通過共享資源和技術(shù)優(yōu)勢來促進教育模式的創(chuàng)新，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的復(fù)合型人才。未來，納芯微將繼續(xù)深化與高校的合作關(guān)系，強化科研建設(shè)，不斷為芯片產(chǎn)業(yè)輸送新鮮血液和創(chuàng)新成果，共同推動行業(yè)的進步與發(fā)展。

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