随着多学科交叉合作发展的步伐愈迈愈快,作为医疗与集成电路领域的科研结晶——神经刺激器,是近半个世纪以来的研究热点。神经刺激器不仅可以治疗某些物理上的神经损伤,还可以通过对神经造成刺激以治疗心理上的疾病。作为一类医疗产品,不仅需要完成对某一特定疾病的治疗,其本身还必须保证安全性,以免对患者造成新的伤害。然而,目前的神经刺激器存在一个致命的缺点,即是其执行刺激操作后电极上不能回归初始的状态,即电极上存在一部分由神经刺激器所带来的电荷。目前,人类对自身身体的探索还未能达到穷究其实的地步,而每个个体的情况都是不一样的,因此这些残留的电荷是否会对身体造成伤害仍然只停留在实验阶段,未能代表所有的个体。为了保证患者的安全,提高神经刺激器的适用性,许多降低电极上残存电荷量的电荷平衡技术应运而生。本文所提出的电荷平衡技术为:通过在主DAC与电极这两个神经刺激器的主要构成部分之外构建一个间接性的同步检测系统,从而实现在不干扰执行刺激操作的前提下完成对电极上电荷量的实时监测。该同步检测系统由电流缩小电路,电流积分器与电压比较器电路构成。通过分析电路误差对电极上失衡电荷的影响,本文提出了对失衡电荷进行补偿的补偿电路,进而实现了单个刺激周期下失衡电荷数量小于15p C。除此之外,针对多个刺激周期结束后积累的失衡电荷导致电极电压偏移的情况,本文使用短脉冲插入补偿技术确保电极电压偏移量小于±25m V。基于该电荷平衡技术的神经刺激器电路采用TSMC 180nm工艺进行电路设计与版图设计,后仿真结果验证了该电荷平衡技术的可行性。