中国科大高频集成电压调节器芯片与高性能环形行波振荡器芯片亮相A-SSCC 2025

来源:中国科大微电子学院 #微电子# #A_SSCC# #程林课题组#
2027

2025年亚洲固态电路会议(Asian Solid State Circuit Conference)于11月2日至5日在韩国大田召开。我院程林教授课题组论文“A 2.7V-Input 90.5%-Peak-Efficiency 6-Phase Integrated Voltage Regulator with 5% Current Sensing Error and Built-In Loop Stability Calibration”与胡诣哲教授课题组论文“A 25.48–29.25 GHz Rotary Traveling-Wave Oscillator Achieving −191 dBc/Hz FoM at 10 MHz Offset Using Ring-Interleaved N/P Cross-Coupled Pairs in 22-nm CMOS”被大会收录并受邀作口头报告。A-SSCC是亚洲集成电路设计领域最具影响力的学术会议之一,两项成果分别展示了我院在电源管理设计方向以及毫米波集成电路设计方向的重要进展。

论文一:高频集成电压调节器(IVR)芯片

围绕高频集成电源模块的量产一致性与高可靠性持续需求,我院程林教授课题组提出两项关键创新性电路技术,设计出具备片上环路稳定性自校准与高精度电流采样功能的高频集成电压调节器(IVR)。针对量产中无源功率器件与片上补偿器的工艺偏差可能导致环路不稳定的问题,提出片上环路稳定性自校准(BILSC)机制,使环路在不同工艺偏差下均保持稳定可靠。其次,为解决高频条件下传统电流检测瞬间误差大的问题,设计了高精度电流传感(HPCS)结构,使采样结果准确代表平均电感电流,显著增强了电流采样的一致性。

该成果以“A 2.7V-Input 90.5%-Peak-Efficiency 6-Phase Integrated Voltage Regulator with 5% Current Sensing Error and Built-In Loop Stability Calibration”为题发表。我院博士研究生唐奎和孙雯共同担任第一作者,程林教授担任通讯作者,孙雯在大会Switching-Based Power Converters技术专题作现场汇报。

图1:我院博士研究生孙雯在大会作现场报告

图2:论文作者合影:孙雯(右一),程林教授(左一)

论文二:高性能环形行波振荡器(RTWO)芯片,实现FoM性能首次突破-190dBc/Hz

环形行波振荡器(RTWO)可提供高质量的多相位本振信号,对于6G通信及AI芯片中的高速收发需求的实现具有重要意义。针对RTWO在高性能Wireless/Wireline收发机多相位时钟应用中存在的性能瓶颈,我院胡诣哲教授课题组联合合肥中科微电子创新中心有限公司,提出一种基于“Ring Interleaved N/P Cross-Coupled Pair”的RTWO芯片。该研究通过创新的振荡器-Gm结构设计,在减少振荡器噪声源的同时,实现了更低的功耗以及更高的振荡频率。此外,该设计还将高品质的电感复用至RTWO的共模回路中,有效抑制RTWO的4KTGds噪声,实现环形行波振荡器FoM@10MHz性能首次突破-190dBc/Hz,为目前已发表同类芯片的最高水平。同时,通过特殊设计的供电网络,有效控制了RTWO在芯片中的占用面积,展现出显著的工程应用价值。

该成果以“A 25.48–29.25 GHz Rotary Traveling-Wave Oscillator Achieving −191 dBc/Hz FoM at 10 MHz Offset Using Ring-Interleaved N/P Cross-Coupled Pairs in 22-nm CMOS”为题发表。我院硕士研究生、论文第一作者李俊霖在大会Oscillators专题作现场汇报,我院博士研究生邓俊程为第二作者,胡诣哲教授担任通讯作者。该研究工作得到了合肥中科微电子创新中心有限公司资助,同时得到了安徽省集成电路科学与技术重点实验室的大力支持。

图3:我院硕士研究生李俊霖在大会作现场报告

图4:论文作者合影:李俊霖(右二),邓俊程(右一),胡诣哲教授(左一)

(微电子学院)

责编: 集小微
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