無線和多學科創新中心(WMIC

研究目標是研發可用於解決實際問題的實用電路技術,以及從概念到解决方案的電路和系統設計,以滿足無線産業的發展需求。開發先進的微/混合系統,用於人體、生物和化學相關的研究,包括以下幾個主要方向:

  • 可用於低功耗低成本無線連接(如物聯網)的超低功耗ZigBee及藍牙低功耗無線電
  • 用於5G通信的軟性寬頻接收器和發射器
  • 高性能和高功率及面積效率的微瓦級功率模擬電路
  • 軟件定義的智能數字微流控
  • 用於精準醫療的便攜式核磁共振(NMR)電子系統
  • 超低功耗太陽能供電CMOS植入式生物醫學傳感器芯片

無線IC

主要針對射頻和毫米波集成電路芯片的各種不同應用開發,包括但不限於,3G / 4G / 5G多標準手機應用,超低成本超低功耗的物聯網無線芯片應用,以及數十兆赫的無線電微核磁共振(μNMR)應用等。

研究方向包括:

  • 6千兆赫以下,2G / 3G / 4G無線收發器前端,和高於 28千兆赫收發器前端技術。使用本研究組提出的增益提高多路徑濾波技術,目標 射頻接收器和發射器上的無SAW濾波器設計。
  • 超低功耗物聯網收發器前端研究,操作頻率從千兆赫以下到 4千兆赫,設計符合藍牙低能源(BLE)、ZigBee和NB-IoT等標準。超低成本和超低功耗射頻和模擬基帶使用研究組提出的一系列技術:如函數重用、增益提升多路徑接收器、射頻至模擬基頻電流重用接收器、振震器與功率放大器功能重用和超低電壓接收器、發射器和頻率合成器使用本地微電源管理技術等。
  • 模擬基帶電路:如具有高電容負載驅動能力的微功率放大器、非常小晶圓面積的連續時間/離散時間濾波器、高效能的能量收集單元、低噪音讀出介面之傳感器和低啟動能量的晶體振盪器。
  • 射頻/毫米波電路:如有源電感增強寬帶放大器、多諧波增強整波壓控振盪器(VCO) 、高調頻範圍時間交錯環形振盪器、和超低電壓第一型(Type-I) 鎖相環路。
  • 數字基帶校正技術:致力刻服寬帶發射器的I / Q相位不匹配,本地振盪(LO)饋通和強記憶效應所產生的失真等問題。
  • 具有傳感線圈(片內/片外螺旋電感器)的數十兆赫(例如20兆赫)收發器,實現在小尺寸儀器內進行電子自動化生物和化學分析研究。

本研究組的發明技術有望推進領域中最前沿的知識,同時在特定應用中轉化為商用產品。

生物醫學及多學科IC

研究重點是可應用於人類,生物和化學研究的先進微型/混合系統。 主要的研究方向是:

  • 先進的小動物行為電子平台研究。研究用於同步細胞外電生理學記錄和光遺傳神經操作的小型化電路/ 系統單芯片。
  • 微型超聲波傳感器用於生物成像和測量。 新型膜結構CMUT,基於MEMS技術設計和製造以提高輸出超聲波壓力。 研究多頻CMUT,以擴展光聲成像的成像能力。
  • 研究通過物理層和媒體存取控制(MAC)層的體內通信及其芯片實現的方式。
  • 內置多任務能力的微處理器,用於生物醫學工程應用,微處理器可進一步用作相關應用的ASIC開發平台。
  • 超低功耗與具能量收集功能之CMOS生物醫學植入式傳感芯片。 研究具有各能量來源的單芯片能量收集解決方案,用於低電壓操作,具高效率和超小系統體積的優點。
  • 超低功率生物電接口電路。 研究奈瓦特(nW)模擬信號處理和濾波器,重點在奈瓦特電路設計,次臨限狀態運算,線性改善和增益補償。
  • 數字微流控芯片與智能軟件定義功能。 研究用於精確微滴分離的片上3D結構,用於精確微滴定位的模糊邏輯和實時反饋, 非直流驅動電壓波形等方法以提升微滴的移動速度。

預期研究組發明的技術將在性能和研究過程對科學理解等提高最新的技術水平,並且部分成果可以轉化為實際的應用。