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复旦大学两成绩亮相“集成电路设想奥林匹克”

来源:网络整理 作者:真人博彩网 人气: 发布时间:2018-02-13
摘要:美国脉地工夫2月11日,2018国际固态电路会议(ISSCC 2018)在旧金山举行,202篇来自学术界和产业界的前沿成绩论文在这一集成电路设想领域的顶级学术会议中向全世界发布。由复旦大学微电子学院无线集成电路与系统(WiCAS)课题组和脑芯片钻研中心模拟与射频

美国脉地工夫2月11日,2018国际固态电路会议(ISSCC 2018)在旧金山举行,202篇来自学术界和产业界的前沿成绩论文在这一集成电路设想领域的顶级学术会议中向全世界发布。由复旦大学微电子学院无线集成电路与系统(WiCAS)课题组和脑芯片钻研中心模拟与射频集成电路设想团队研发的两项成绩双双亮相,分别以论文《面向窄带物联网NBIOT应用的紧凑型双频段数字式功率放大器》(“A Compact Dual-Band Digital Doherty Power Amplifier Using Parallel-Combing
Transformer for Cellular NB-IoT Applications”),和《一种75.4%有效功率转化率、0.1%ASK调制深度和9.2mW输出功率的13.56MHz无线功率和数据传输接管机》(“A 13.56MHz Wireless
Power and Data Transfer Receiver Achieving 75.4% Effective-Power-Conversion Efficiency with 0.1% ASK Modulation Depth and 9.2mW Output Power”)在大会上发表,与另3篇中国大陆入选论文一同为本届“集成电路设想奥林匹克”注入中国聪明。这也是复旦大学自2014年后,时隔4年再一次于该会议上发表钻研成绩。

“盐碱地”上的“垦荒者”:

瓦级双频带CMOS数字Doherty功率放大器芯片助力物联网开展

依照行业传统,多数半导体芯片制作采取目前较为成熟的CMOS工艺,这一工艺有着制作老本低、芯片运行功耗低、电路集成度高不成复制的劣势。但对于功率放大器芯片来说,想要在包管
CMOS工艺劣势的根底上实现其高频信号却是一个大挑战,难度不亚于在盐碱地上种果树。而由复旦大学微电子学院传授徐鸿涛领衔的无线集成电路与系统(WiCAS)课题组正是这片“盐碱地”上的“垦荒者”,不但要“种活”还要“丰登”。

复旦大学两成效亮相“集成电路构想奥林匹克”

芯片图

日前,该课题组在高性能互补金属氧化物半导体(CMOS)数字功率放大器设想方面获得钻研突破,提出了新型数字式射频功率合成技术,胜利开发出瓦级双频带CMOS数字多赫蒂(Doherty)功率放大器芯片。相关论文发表于ISSCC 2018。该课题由徐鸿涛、殷韵、熊亮、朱逸婷、陈博文、闵昊等多名师生参预,论文第一作者为复旦大学微电子学院青大哥师殷韵。

为了提升功率放大器芯片的效率和性能,课题组提出了一种新型数字式射频功率合成技术,为芯片搭建从未有人提出和使用过的新架构,在采取CMOS工艺、达到瓦级功率、双频带和单模块四大特点的帮持下,为高效低耗的目的实现提供了保障。一方面,课题组果决采取通过数字来模拟实现高频信号的方法,按捺了CMOS工艺做射频电路较难的障碍。另一方面,课题组通过处理处罚处罚Doherty技术的实现过程存在的主从控制、匹配网络设想等问题,实现了瓦级功率。这在功率放大器芯片设想领域,特别是数字架构中并不久不多见。

复旦大学两成效亮相“集成电路构想奥林匹克”

芯片测试板,红框中为封装后的芯片

此外,在一般的无线通信中有两个频带存在。以往会有两个发射机来实现两个频带的发射,而该技术实现了两个频带由一个发射机发射,勤俭老本的同时使芯片缩小了一半。同时,这枚只要一个模块的数字化芯片,可以轻松实现传统芯片中多模块威力实现的功能。

与国表里最新的钻研成绩相比,该芯片以最小的面积实现了近瓦级的输出功率、双频带笼罩以及业界最高的均匀发射效率。不但在“盐碱地”上胜利种活了“果树”,还实现了量产翻倍的结果,收成的“水果”质量也远高于其他同类产物,为射频芯片全集成提供了有效的处理处罚处罚打算。这意味着芯片自己制造老本的下降。而极低的老本正是“物联网”这一“百亿级以至是万亿级蓝海”普及的前提。

假如将物联网市场比作一场战争,那么各独自物体上的电子记录步伐就是一个个营垒。功率发射器是各营垒间协同作战的通讯东西,这枚发射器中的芯片就是包管通讯质量高、工夫长、信号稳定的关键地址。假如没有这枚小芯片,各个“物体营垒”就会变成人心涣散。“可能就是二三十块钱能做一个打算,要想达到百亿级另外量的规模,就须要低老本的芯片。”徐鸿涛介绍。

春联网落地而言,低老本本就同时意味着对运行功耗的要求。现实的市场需求一台步伐装置在某处后可以持续工作几年工夫,从而减少人力和维护老本。而课题组的成绩恰恰能够满足这一须要,使过去的“几周”,延伸至理想中的“几年”。

除了物联网方面的应用,这项技术还将向同样要求老本低、效率高的宽带和挪动通讯方面挺进,通过与科技企业竞争、严峻专项的应用,进一步提升通讯速率。

鱼和熊掌”可兼得:

无线能量和数据协同传输新型技术为生物医疗电子解难题

只管联结无线数据传输功能的无线能量传输技术因其广大的应用前景越来越遭到学术界和产业界的存眷,无线能量传输与无线数据传输自身,却像是一对难以兼得的“鱼和熊掌”。

复旦大学两成效亮相“集成电路构想奥林匹克”

系统创新点阐释

一方面,由于在关键物理量的获取方法、能量品级和常用频段等方面存在显著不同,如何采取同一天线来同时完成数据和能量的获取,本就是设想这一协同传输系统的技术难点;另一方面,在实现了同一天线的数据和能量传输后,如何避免数据传输和能量传输通路间的互相影响,降低无线能量传输效率因数据传输而遭到的丧失,更是一个亟待处理处罚处罚的问题。

复旦大学两成效亮相“集成电路构想奥林匹克”

系统架构示用意

这种局面将得到扭转。由复旦大学微电子学院几位青大哥师为主导的脑芯片钻研中心模拟与射频集成电路设想团队日前在无线能量和数据传输系统集成电路设想方面获得了突破性停顿,提出了一种无线能量和数据协同传输的新型技术,并在高能效无线能量传输系统设想中获得了关键突破。相关论文发表于ISSCC 2018。复旦大学微电子学院青大哥师王彧为论文第一作者,叶大蔚为通讯作者,二人均为复旦大学脑芯片钻研中心引进的青年钻研人才。

复旦大学两成效亮相“集成电路构想奥林匹克”

芯片图

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