随着人工智能、超高速无线、有线互联技术的发展，面向GHz级带宽信号处理的高速模数转换器需求日益迫切。同时，先进的互补金属氧化物半导体工艺正向低电压、高集成度方向演进，传统依赖模拟放大器的模数转换器架构，在速度、功耗和工艺可扩展性等方面面临挑战。因此，基于压控振荡器的模数转换器（VCO-based ADC）凭借高度数字化、结构简洁、适配先进工艺的优势，成为实现高性能数据转换的重要技术方向，但其工作频率难以突破GHz级瓶颈，制约了进一步发展。
近日，中国科学技术大学在高速VCO-based ADC芯片研究方面取得进展。团队提出基于可复位环形压控振荡器的新型模数转换器架构（R-RVCO-based ADC），实现了最高2.5 GS/s采样速率的高性能数据转换，突破了相关架构在高速应用中的瓶颈。
研究团队从理论分析与架构设计入手，建立了统一的行为级模型与噪声分析框架，对多类VCO-based ADC进行等效建模和噪声推导，揭示了制约VCO-based ADC采样速率提升的关键瓶颈。团队据此提出离散时间开环R-RVCO-based ADC结构，通过在压控振荡器内部引入差分传递特性，无需额外微分器即可抑制相位噪声积分效应，同时避免奈奎斯特带内的量化噪声整形，使信噪比提升约3dB。
此外，该架构无需数字差分模块，提高了系统对触发器亚稳态的容忍度和整体鲁棒性。在电路实现方面，团队提出了自适应重置技术，实现了压控振荡器重置电压与振荡摆幅的匹配；在粗量化器和细量化器中分别引入动态开关缓冲结构与相位折叠技术，以提高相位提取效率并降低硬件开销。该芯片基于22nm互补金属氧化物半导体工艺，核心面积仅0.0022 mm2，支持500 MS/s至2.5 GS/s的采样速率范围。在2 GS/s采样速率下，实测信噪失真比达到39.1 dB，Walden能效指标低至31.3 fJ/conv-step。
相关研究成果发表在IEEE Journal of Solid-State Circuits上。
高速VCO-based ADC架构图与性能对比图
芯片图与测试结果
本报北京11月14日讯（记者 欧媚）记者从今天举行的教育部新闻发布会上获悉，2024年世界职业技术教育发展大会将于11月20日—22日在天津举办。这是全国教育大会后我国首场教育领域的主场外交活动，是贯彻落实全国教育大会 2024年11月14日，浙江省湖州市长兴县水木花都幼儿园组织开展“留住文化根脉 玩转非遗皮影”活动，孩子们近距离接触皮影戏艺术，学习皮影戏表演技艺，了解非遗知识，感受传统文化的魅力。浙江省湖州市 在内蒙古包头市第三十五中学的操场上，学生正在练习跑步体测项目，操场上的AI体育设备自动识别并记录运动数据。体育课上，通过AI体育设备，教师参考学生练习成绩，提高课堂效率，开展个性化教学。包头市 中国教育新闻网-中国教育新闻网讯（记者 赵彩侠 纪秀君 田玉）“一定要珍视儿童的问题，紧扣儿童的逻辑去解决问题，真正尊重儿童的情感。”10月31日，在主题为“以情立教 启智润心”的中国教育报第十 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 黄星）日前，福建省福州市委教育工委书记、市教育局党组书记、局长游昕一行赴闽侯第一中学开展食品安全专项督导工作，并在学校陪餐。游昕一行深入学校的食堂后厨 “师傅，您给讲讲一架无人机的留空时间是如何计算的？”“师傅，在热压舱参数的设置上还有几个问题想跟您探讨一下。”在石家庄信息工程职业学院“河北省垂直起降固定翼无人机技术与应用工程研究中 。本文链接：高速压控振荡器的模数转换器芯片研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-2845-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 复杂器官深低温保存研究取得进展