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中国科大高速VCO模数转换器芯片实现2.5 GS/s采样速率
5 小时前
近日，中国科学技术大学集成电路学院胡诣哲教授课题组在高速VCO-based ADC芯片研究领域取得显著进展。研究团队提出了一种创新的基于可复位环形压控振荡器的模数转换器架构，即R-RVCO-based ADC。该架构成功实现了高达2.5 GS/s的采样速率，有效突破了传统架构在高速应用中的性能瓶颈。通过引入差分传递特性，该架构无需额外微分器即可有效抑制相位噪声积分效应，同时避免了奈奎斯特带内的量化噪声整形，从而将信噪比提升了约3dB。此外，该架构还省去了数字差分模块，增强了系统对触发器亚稳态的容忍能力，提升了整体鲁棒性。在电路实现上，研究团队采用了自适应重置技术，实现了VCO重置电压与振荡幅度的精确匹配，并通过动态开关缓冲结构与相位折叠技术，提高了相位提取效率，降低了硬件开销。该芯片基于22nm CMOS工艺制造，核心面积仅为0.0022 mm²，支持从500 MS/s到2.5 GS/s的可调采样率。在2 GS/s采样率下，实测信噪失真比（SNDR）达到39.1 dB，Walden能效指数（FoM_W）低至31.3 fJ/conv.-step。
