人工视网膜信号处理电路用于恢复由于外层视网膜变性疾病(如视网膜色素变性(RP)和老年黄斑变性(AMD))导致的视觉障碍患者的视力,该电路的核心由无线供电、数据解调和刺激驱动电路组成,该芯片由外部发射电路发射刺激信号,芯片内部接收来自外部发射的指令,并驱动一个电流脉冲电极阵列来刺激视网膜神经细胞,从而使失明或濒临失明的患者恢复部分视力。尽管国内外的研究组织已经相继开展了相关研究,但是该技术仍然面临着巨大的挑战,比如芯片内部电源的稳定性、无线信号传递的效率、视神经刺激信号的刺激方式、芯片的长期稳定性和生物兼容性等。论文首先对人工视网膜信号处理电路的的基本结构和工作原理进行了分析,然后对芯片进行了系统级的研究与设计,设定了电特性指标、分析了系统中各模块的设计考虑因素、研究了各模块的改进方案,继而对芯片的关键模块进行了电路设计与仿真验证并完成版图设计,最后给出了芯片的测试结果。论文基于上华0.5μm的标准CMOS工艺,利用Cadence仿真平台设计了一种人工视网膜信号处理电路,该电路由CMOS整流电路、无片外电容低压差线性稳压器(Low Drop-Out Regulator,LDO)和无线信号解调电路组成,电路设计中考虑了植入式芯片对面积和功耗的严格要求,采用了全片内集成的电路结构,芯片通过外部发射的13.56MHz的ASK信号获得稳定的能量和数据,仿真结果显示,CMOS整流电路可以将输入ASK信号转换为3.8V的电压；无片外电容LDO线性稳压器可以产生稳定的3.3V电源,其最大输出电流能力可达到40mA,并且稳定性和瞬态响应较好；ASK解调电路可以在很大输入频率范围内(1MHz～30MHz)实现信号的正确解调,并且解调的ASK信号最小调制深度为11%。芯片总面积为0.5mm2,总静态功耗为500μW。最后对芯片进行了测试,测试结果显示芯片的整流电路和无片外电容LDO线性稳压器的功能和性能均已达到预定设计要求,可以满足植入式系统需要。