在腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)從科研邁向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵階段，核心芯片的國(guó)產(chǎn)化替代成為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。英集芯依托半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)積累，通過(guò)早期投資布局腦機(jī)接口芯片領(lǐng)域，推出IPA1299多通道低噪聲腦機(jī)接口芯片。該芯片采用全兼容設(shè)計(jì)，具備較高精度和性價(jià)比，為非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備提供國(guó)產(chǎn)芯片方案，目前已完成量產(chǎn)出貨，性能參數(shù)與海外同類芯片相當(dāng)。

一、核心定位：適配多場(chǎng)景需求
IPA1299是一款專為顱外腦電圖（EEG）、心電圖（ECG）及肌電圖（EMG）信號(hào)采集設(shè)計(jì)的8通道低噪聲24位同步采樣Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）芯片，可作為TI公司ADS1299等進(jìn)口芯片的替代方案，兼顧醫(yī)療級(jí)精度與消費(fèi)級(jí)成本。芯片采用非侵入式技術(shù)路線，適用于非侵入式腦機(jī)接口、便攜式醫(yī)療監(jiān)測(cè)、科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等場(chǎng)景，具有較高精度、較低功耗和易集成的特點(diǎn)，目前處于市場(chǎng)培育期，尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N售。

二、核心優(yōu)勢(shì)
1、兼容性設(shè)計(jì)，便于替換
IPA1299在封裝與功能上與TI ADS1299兼容，采用48引腳QFN封裝，引腳定義兼容，集成可編程增益放大器（PGA）、內(nèi)部基準(zhǔn)與振蕩器，支持測(cè)試、溫度和導(dǎo)聯(lián)斷開檢測(cè)，并可生成患者偏置輸出信號(hào)。采用該芯片的設(shè)備廠商無(wú)需修改原有電路設(shè)計(jì)，可縮短研發(fā)周期，某國(guó)產(chǎn)睡眠監(jiān)測(cè)設(shè)備廠商切換后研發(fā)周期縮短3個(gè)月。
2、精度較高，適合微弱信號(hào)采集
腦電信號(hào)幅值范圍為0.5μV至100μV，易受干擾。IPA1299采用低噪聲架構(gòu)，內(nèi)置低噪聲放大器（LNA），差分輸入結(jié)構(gòu)可抑制共模噪聲，輸入?yún)⒖荚肼暶芏鹊湫椭禐?.9nV/√Hz，1kHz帶寬下總噪聲低于1μVrms，輸入?yún)⒖荚肼暶芏鹊湫椭禐?.5μVrms，0.1Hz至100Hz頻段內(nèi)信噪比（SNR）為75dB，動(dòng)態(tài)范圍±50mV至±500mV，可適配1kΩ至100kΩ電極阻抗。內(nèi)置電磁干擾（EMI）濾波器，集成12位ADC用于電池電壓和電流監(jiān)測(cè)，提供電量顯示與狀態(tài)反饋。

3、低功耗與可擴(kuò)展，適配便攜設(shè)備
單通道工作電流典型值為200μA，8通道工作時(shí)功耗為1.6mW，休眠模式電流為15μA，具備動(dòng)態(tài)電源管理功能。支持菊花鏈配置，可擴(kuò)展至32通道，減少外圍元件，縮小設(shè)備尺寸。采樣率250SPS至16kSPS可調(diào)，24位ADC有效位數(shù)（ENOB）為21.5位，適用于胎兒心電圖、睡眠研究等場(chǎng)景。
4、國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定
英集芯實(shí)現(xiàn)IPA1299芯片的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，價(jià)格具備競(jìng)爭(zhēng)力，某廠商切換后單臺(tái)設(shè)備硬件成本降低25%。提供本地化技術(shù)支持，包括芯片選型、參數(shù)調(diào)整與設(shè)備調(diào)試，支持參數(shù)定制與協(xié)議開發(fā)。

三、技術(shù)參數(shù)
通道規(guī)格：8通道低噪聲PGA，支持差分輸入，支持測(cè)試、溫度和導(dǎo)聯(lián)斷開檢測(cè)
分辨率：24位Δ-Σ ADC，有效位數(shù)21.5位
采樣率：250SPS至16kSPS可調(diào)
噪聲性能：輸入?yún)⒖荚肼暶芏?.9nV/√Hz（典型值）、0.5μVrms（典型值），1kHz帶寬總噪聲<1μVrms，信噪比75dB（0.1Hz-100Hz）
功耗：工作電流200μA（單通道，典型值），8通道工作功耗1.6mW，休眠電流15μA
封裝：48引腳QFN封裝，引腳兼容
其他特性：內(nèi)置EMI濾波器，支持菊花鏈擴(kuò)展至32通道，集成電池監(jiān)測(cè)功能

四、應(yīng)用場(chǎng)景
醫(yī)療健康：用于胎兒心電圖監(jiān)測(cè)、睡眠研究設(shè)備、便攜式腦電監(jiān)測(cè)儀等，適用于家庭健康監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程醫(yī)療。
腦機(jī)接口（BCI）系統(tǒng)：作為非侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)的信號(hào)前端處理組件，支持意念控制、神經(jīng)反饋等應(yīng)用，已有科研團(tuán)隊(duì)用于運(yùn)動(dòng)意圖解碼等研究。
消費(fèi)電子：可與TWS耳機(jī)充電倉(cāng)、無(wú)線充電器等協(xié)同設(shè)計(jì)，用于具備腦電監(jiān)測(cè)功能的智能耳機(jī)、智能手環(huán)等，實(shí)現(xiàn)情緒監(jiān)測(cè)、疲勞預(yù)警等功能。
科研實(shí)驗(yàn)：適用于神經(jīng)科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，支持腦電信號(hào)采集與神經(jīng)活動(dòng)分析。

五、生態(tài)合作與展望
英集芯圍繞IPA1299構(gòu)建生態(tài)支持，包括與上下游企業(yè)合作開發(fā)濾波、降噪及腦電信號(hào)識(shí)別算法，提供API接口支持?jǐn)?shù)據(jù)分析，參與相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)討論，探索構(gòu)建腦機(jī)接口技術(shù)聯(lián)盟。英集芯將持續(xù)投入腦機(jī)接口相關(guān)技術(shù)研發(fā)。

六、在腦機(jī)接口設(shè)備國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)下，IPA1299以國(guó)產(chǎn)化、成本優(yōu)化與兼容性為特點(diǎn)，為非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備的研發(fā)提供芯片支持。