脑机接口技术是一种直接连接大脑和外部设备的技术，通过脑机接口，大脑可以不借助神经或肌肉，实现向外界传达意图。脑电信号采集模块是脑机接口中负责读取生物体脑电信号的部分，然而脑电信号通常幅度极其微弱，很容易被噪声所掩盖，这对脑电信号采集模块的性能提出了严苛的要求。因此，作为一种高性能的微弱信号读取电路，基于场效应管的信号感测与放大电路在脑电信号采集领域得到了越来越多的关注。　　本文基于脑神经细胞动作电位信号的产生机制及特征，研究了其感测及放大电路的设计。完成的主要工作如下：分析了信号采集时的重点难点，提出了信号采集系统的模块组成。然后分析了动作电位的产生原理及环境中的噪声来源，设计了一种原子层淀积电介质层感测结构与输入级电路，实现信号的高灵敏度感测与耦合。接着设计了针对动作电位信号的放大电路，并对电路各模块及其整体进行了详细的仿真与分析：设计了间接电流反馈仪表放大器，实现了电路的低噪声和高共模抑制比；设计了低频抑制电路对无用频段进行滤波处理，从而降低了带外噪声带来的影响；设计了可变增益放大器，使放大电路具有可调增益，以满足不同的应用需求。　　本文采用SMIC公司0.18μm混合信号CMOS工艺进行设计，仿真结果显示，设计的电路在3V的电源电压下，工作电流为7.6μA，共模抑制比大于120dB，电路具有带通的特性，能够针对动作电位信号所在的主要频段100Hz~7kHz进行放大。