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前沿技术分享会开讲 | 便携式磁共振平台的专用芯片设计与系统实现

来源: 日期:2026/06/15 18:15:42点击数:

为拓宽师生科研视野,促进集成电路技术与生物医疗、精密检测等交叉领域的学术交流,助力师生把握芯片应用前沿方向,近日,91传媒 集成电路学院举办专题技术分享会,特邀西安电子科技大学杭州研究院范姝豪教授,带来题为《便携式磁共振平台的专用芯片设计与系统实现》的精彩报告。学校集成电路、电子信息等相关专业师生到场聆听学习,现场学术氛围浓厚。

从大型设备到便携平台:磁共振技术的芯片化变革

报告伊始,范姝豪教授从传统磁共振设备的应用痛点切入,对比了常规磁共振扫描仪与微型设备在体积、重量、成本、使用场景上的巨大差异。她指出,传统设备重达数吨、造价高昂,仅能固定部署于专业场所;而基于定制化专用集成电路(ASIC)的便携式磁共振装置,可实现现场即时检测,在小样本分析、野外探测、生物活体检测等场景中具备独特优势,是当前跨领域技术研发的重要方向。

三维微型MRI扫描仪:高压SOI ASIC实现高分辨率体成像

范姝豪教授首先介绍了团队在三维微型磁共振扫描仪方面的研究成果。该系统采用180纳米高压绝缘体上硅(HV-SOI)工艺定制ASIC,集成了低噪声放大器(LNA)、高压功率放大器(PA)、梯度控制电路等核心模块。其中,低噪声放大器采用动态阈值电压晶体管(DTMOS)提升跨导、降低噪声,并利用深沟槽隔离(DTI)减小寄生结电容;高压功率放大器采用级联电流模式D类结构,可调节驱动能力。

多核NMR/MRI一体化平台:解决射频不均与信号串扰难题

随后,范姝豪教授重点介绍了多核核磁共振/磁共振一体化平台的研发进展。针对传统射频激发磁场(B₁)非均匀、化学位移导致的偏共振效应、收发链路相互串扰等行业难题,团队设计了一款基于相位插值型延迟锁相环(DLL)的多相位发生器,相位分辨率精细至0.7°,可生成复合射频脉冲,有效补偿B₁非均匀性和偏共振影响。

技术趋势:定制化芯片驱动磁共振未来

报告最后,范姝豪教授总结了磁共振设备的技术发展趋势:精度/分辨率、尺寸/成本、成像速度是核心指标,而定制化专用芯片是突破瓶颈的关键。

整场报告理论与实践深度结合,电路设计、芯片工艺、系统集成与实际应用层层递进,内容详实、逻辑清晰。参会师生纷纷表示,本次分享打通了集成电路与医疗检测设备的技术壁垒,不仅深入了解了高压模拟芯片、专用ASIC设计的前沿技术,也认识到半导体芯片在交叉学科领域的广阔应用前景。此次交流进一步启发了大家的科研思路,激励师生立足专业领域,面向产业与社会需求开展创新研究。

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