植入式神經介面硬體
主動式(CMOS)電極陣列
主動式電極陣列在 CMOS 晶片上、於每個電極正下方或旁側整合電晶體,相對於被動式陣列僅以金屬墊經佈線接到遠端電路。像素內電路可少至一個定址開關(開關矩陣陣列),也可多至每像素一個放大器與緩衝器,使單一晶片承載數千至數萬個記錄點。
其效益是遠超「每電極一條線」被動陣列的空間密度,因為讀出是在時間上分享,而非每點一條專線。這正是 Neuropixels、高密度體外多電極陣列與 CMOS 皮質表面 ECoG 格網背後的架構。代價是任一瞬間僅讀取部分記錄點,並引入開關電荷注入、kT/C 取樣雜訊,以及共用讀出造成的串音。
主動式陣列讓前端 IC 與電極陣列合為一體,使電極設計與電路設計緊密耦合:記錄點阻抗、寄生電容與多工器建立時間預算必須共同設計,而矽製程的任一良率缺陷都可能使整片區域的記錄點失效。
又称
另见