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
近日，复旦大学马余刚院士团队和纽约州立大学石溪分校贾江涌教授团队合作在RHIC-STAR国际合作组首次基于高能重离子碰撞方 2024年世界职业技术教育发展大会将于11月20日—22日在天津举行。11月14日，教育部召开新闻发布会介绍本次大会以及中国职业教育开展国际合作的有关情况。 记者从新闻发布会上获悉，近年来，职业教育作为新时代教育对 城区学校在开展劳动教育时常常面临劳动教育资源不足、劳动场地受限等问题。长沙市长郡芙蓉中学是—所城区学校，校园面积仅29亩，学生达到2100余人。为了满足学生的劳动实践需求，学校在建设和 新华社利马11月14日电 当地时间11月14日，在赴利马对秘鲁进行国事访问并出席亚太经合组织第三十一次领导人非正式会议之际，国家主席习近平在《秘鲁人报》发表题为《让中秘友好之船扬帆远航》的 中国教育报-中国教育新闻网11月13日讯（记者 王家源）今天，在北京市东城区史家胡同小学召开的北京市中小学劳动教育推进会暨东城区劳动教育工作现场会上，北京市教委、北京教科院发布《北京市中小学 习近平总书记在全国教育大会上强调，要深入推动教育对外开放，统筹“引进来”和“走出去”，不断提升我国教育的国际影响力、竞争力和话语权。南京工业职业技术大学前身是黄炎培先生于1918年创建的 。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
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