中国科大高速VCO模数转换器芯片实现2.5 GS/s采样速率
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芯片研究中取得重要进展。团队提出一种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关键瓶颈。相关研究成果以“A 0.5–2.5-GS/s Resettable Ring-VCO-Based ADC Eliminating Quantization-Noise Shaping”为题，发表于集成电路领域国际著名期刊《IEEE Journal of Solid-State Circuits》(JSSC)。
随着人工智能(AI)以及超高速无线、有线互联技术的快速发展，面向GHz级带宽信号处理的高速模数转换器(ADC)需求日益迫切。与此同时，先进CMOS工艺正持续向低电压、高集成度方向演进，传统依赖模拟放大器的ADC架构在速度、功耗和工艺可扩展性等方面面临严峻挑战。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、结构简洁以及对先进工艺的良好适应性，正成为实现高性能数据转换的重要技术方向。然而，其工作频率长期难以突破GHz级瓶颈，成为制约该类架构进一步发展的关键问题。
针对传统VCO-based ADC在奈奎斯特采样条件下面临的相位噪声积分效应和量化噪声受限问题，研究团队从理论分析与架构设计两个层面开展了系统研究。团队建立了统一的行为级模型与噪声分析框架，对多类VCO-based ADC进行了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。据此，团队提出一种离散时间开环R-RVCO-based ADC结构，通过在VCO内部引入差分传递特性，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，进一步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VCO重置电压与振荡摆幅的精确匹配;同时，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有效降低硬件开销。该芯片基于22nm CMOS工艺实现，核心面积仅0.0022 mm⟡，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(SNDR)达到39.1 dB，Walden能效指标(FoM_W)低至31.3 fJ/conv.-step。
集成电路学院博士生鲁涛为论文第一作者，胡诣哲为通讯作者。该研究工作得到了安徽省集成电路科学与技术重点实验室的支持。
版权与免责声明：
1.凡本网注明稿件来源为“机经网”的所有文字、图片和音视频稿件，版权均属本网所有，任何媒体、网站或个人不得非法转载、摘编或利用其它方式使用上述信息。合法使用本网信息的，应注明“来源：机经网”等字样。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
2.本网注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿，转载目的在于发挥网络优势，传播更多信息，服务机械行业发展，并不代表本网赞同其观点或对其真实性负责。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的“稿件来源”，并自负版权等法律责任。如擅自篡改稿件来源为“机经网”，本网可依法追究其法律责任。
3.如本网转载稿涉及版权等问题, 请作者在稿件发布之日起两周内速来电或来函与本网联系 。联系电话: 010-65242677 电子邮件: edit@mei.net.cn
-
中国机械联会领导赴五粮液集团先进制造板块调研 机械工业 2026年4月2日，中国机械工业联合会党委副书记、副会长张文宏带队赴五粮液集团先进制造板块开展专题调研。当日，调研组一行赴五粮液集团成都营销创新中心交流座谈。五粮液集团战略发展部、普什集团及普什宁江公司分别介绍了集团及先进制造板块的基本情况、发展规划与合作诉求。五粮液集团党委副书记、副董事长、总经理邹涛表示，集团支持下属企业与中国机械联加强联系，深化协同，实现共赢。张文宏副会长对五粮液集团及先进制造板块取得的成绩表示祝贺，并介绍了机械行业基本情况及中国机械联的职能优势。他表示，中国机械联将依托平台资源优势和桥梁纽带作用，着力在规划指导、资源对接、国际合作、科技创新、人才评价等方面为企业做好服务，支持五粮液集团先进制造板块实现更高质量发展。调研期间，张文宏副会长一行前往五粮液集团旗下国家级专精特新重点“小巨人”企业——四川普什宁江机床有限公司，深入一线调研机床整机企业发展情况。期间，详细了解了卧式五轴加工中心、高精密数控车床、高精度数控齿轮加工机床、智能柔性生产线及定制化的解决方案等优势产品，听取了企业关于市场拓展、技术创新及产业链布局的工作汇报，重点调研产品技术研发与落地应用情况及核心技术优势。张文宏副会长与五粮液集团副总经理代翔潇围绕企业实际经营问题及“十五五”发展规划进行交流五粮液集团副总经理、普什集团党委书记、董事长蒋文春，五粮液集团副总经理、安吉集团党委书记、董事长代翔潇、普什宁江公司党委书记、董事长高超、总经理冯卫东、中国机械联国际合作部、机械工业人才评价中心、中工国际有限公司、西麦克国际展览有限公司等有关同志一同参加调研。（国际合作部）
-
中国机械联领导会见中关村科技园区东城园管理委员会主任成九雁一行 机械工业 2026年3月30日上午，中国机械工业联合会党委书记、会长徐念沙在总部会见了中关村科技园区东城园管理委员会（以下简称中关村东城园管委会）主任成九雁一行。双方就进一步加强合作进行深入交流。成九雁主任介绍了中关村东城园管委会主要职责、园区建设情况和近期重点工作。他表示希望与中国机械联加强合作交流，充分发挥双方优势，在推动区域产业转型升级、建设科创服务平台等方面深化合作，助力东城区高质量发展。中关村东城园管委会副主任张峰补充介绍了“商聚东城・协创未来”系列活动筹备推进情况，并诚挚邀请中国机械联参与。徐念沙会长对成九雁主任一行的到访表示热烈欢迎，并介绍了中国机械联的基本情况、职能优势、“四个服务”的办会宗旨和2025年机械工业发展总体情况。他表示，中国机械联愿与中关村东城园管委会加强对接联系，积极参与系列活动，以优质服务赋能东城区发展建设大局。中国机械联秘书长宋晓刚，党委常委、总工程师李燕霞，党委常委、总经济师、副秘书长佘伟珍，中关村东城园管委会产业处处长胡荣、产业处副处长王晓迟，以及中国机械联科技工作部、行业发展部、机器人工作部、纪检室有关同志一同参加交流。（纪检室）
-
《机器人产品标识码》国家标准启动会在北京顺利召开 机器人与智能制造 2025年3月31日下午，由全国机器人标准化技术委员会（SAC/TC591）归口，中国机械工业联合会牵头的《机器人产品标识码》国家标准（计划号为20260251-T-604）启动会在中国机械工业联合会顺利召开。全国机器人标准化技术委员会秘书长、北京机械工业自动化研究所有限公司总经理李金村到会并讲话。工业和信息化部装备工业一司智能制造处有关领导，来自机器人企业、研究机构、检验检测平台的专家共30余人线上线下参加了会议。会议由中国机械工业联合会秘书长、机器人分会副理事长兼秘书长宋晓刚主持。标准牵头单位中国机械工业联合会机器人分会介绍了标准研制的核心要求、核心内容及关键指标，明确了标准制定的整体思路、技术方向和重点任务。会上各参会代表积极建言献策。《机器人产品标识码》国家标准的制定，是实现产品全生命周期管理的基础，为供应链透明化管理、产品质量安全追溯和产业协同治理提供有力支撑，对提升行业标准化管理水平具有重要意义。下一步，牵头单位将建立标准专项工作小组，统筹协调各方资源，组织各起草单位结合自身优势，分工协作、深入调研、密切配合，有序推进标准起草、论证、完善等各项工作。中国机械工业联合会机器人分会秘书处：010-85677807cria@cmif.org.cn（机器人分会）
