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KU Leuven

22 篇

ISSCC 2020Session 29RF & Wireless
Gabriel Guimaraes, Patrick Reynaert
本文提出了一种工作在660-676GHz的4×2振荡器辐射阵列,利用内禀频率滤波反馈技术增强谐波功率,解决了CMOS工艺在500GHz以上太赫兹频段功率生成困难的问题。
提出内禀频率滤波反馈技术,通过反馈路径的频率选择性增强谐波功率输出。
采用4×2振荡器辐射阵列结构,实现太赫兹频段的相控阵式辐射。
ISSCC 2020Session 29RF & Wireless40nm CMOS
Kaizhe Guo, Patrick Reynaert
该论文提出了一种工作在0.59THz的波束可调相干辐射器阵列,采用40nm CMOS工艺实现了1mW的辐射功率和24.1dBm的等效全向辐射功率(EIRP),解决了硅基技术在太赫兹频段输出功率不足的问题,为低成本、高集成度的太赫兹成像系统提供了可行的信号源方案。
首次在40nm CMOS工艺中实现0.59THz频段1mW的辐射功率,突破了硅基太赫兹源在0.35THz以上的功率瓶颈。
采用相干辐射器阵列架构并实现波束可调功能,在太赫兹频段实现了高EIRP(24.1dBm)和波束控制能力。
ISSCC 2020Session 24RF & Wireless16nm FinFET CMOS
Bart Philippe, Patrick Reynaert
本文提出了一款基于16nm FinFET CMOS工艺的D波段功率放大器,采用双路功率合成技术实现了紧凑设计。该放大器解决了从平面28nm CMOS向FinFET技术过渡带来的毫米波设计挑战,在110-170GHz频段实现了15dBm饱和输出功率和12.8%的峰值功率附加效率。
针对FinFET工艺在D波段毫米波功率放大器设计中的挑战,提出了有效的解决方案。
采用双路功率合成技术,在紧凑面积内实现高输出功率和效率。
ISSCC 2019Session 20Data Converters
Maarten Baert, Wim Dehaene
本文提出了一种基于VCO的5GS/s时间交织ADC,通过改进的高速低功耗环形振荡器和异步计数策略,实现了7.2 ENOB和30.5fJ/conv-step的能效,解决了传统VCO-ADC采样率和分辨率不足的问题。
采用改进的高速低功耗环形振荡器,提升VCO线性度和速度。
引入异步计数策略,降低功耗并提高转换效率。
ISSCC 2018Session 26RF & Wireless28nm CMOS
Marco Vigilante, Patrick Reynaert
该论文提出了一种基于耦合旋转行波振荡器(RTWO)的次谐波接收机前端,用于5G E波段(71-76GHz和81-86GHz)回传链路。解决了本地振荡器分配网络需要>19%调谐范围、精确正交相位以及低相位噪声(-119dBc/Hz @10MHz偏移)的难题,实现了低功耗高性能的毫米波接收。
采用耦合RTWO架构实现次谐波接收,降低了对本地振荡器频率的要求,同时提供了宽调谐范围和精确正交相位。
通过优化耦合机制和电路设计,在28nm CMOS工艺下实现了极低的相位噪声,满足64-QAM信号对信噪比的严苛要求。
ISSCC 2018Session 21Other
Komail Badami, Juan-Carlos Pena Ramos, Steven Lauwereins, Marian Verhelst
该论文提出了一种混合信号可编程非线性接口,用于资源高效的多传感器分析,解决了传统数字后端处理功耗过高的问题。通过模拟域特征提取和数据压缩,减少了数字化所需的数据量和字长,从而降低了系统功耗。
提出了一种可编程的模拟非线性接口,能够根据传感器类型动态调整非线性函数,实现高效的数据压缩。
将特征提取和压缩功能集成到模拟前端,减少了数字后端的计算负担和数据传输量。
ISSCC 2017Session 14AI / ML
Bert Moons, Roel Uytterhoeven, Wim Dehaene, Marian Verhelst
本文提出ENVISION处理器,通过次字并行和动态电压精度频率可扩展技术,实现了0.26至10TOPS/W的宽能效范围,解决了CNN推理中能效与灵活性的权衡问题。
提出次字并行处理架构,支持可变的计算精度以匹配不同CNN层需求。
实现动态电压精度频率可扩展(DVAFS),在运行中实时调整电压、精度和频率以优化能效。
ISSCC 2017Session 10Power Management28nm CMOS
Nicolas Butzen, Michiel Steyaert
该论文提出了一种全集成3:1开关电容DC-DC转换器,采用28nm CMOS工艺,实现了1.1W/mm²的功率密度和82%的效率。解决了片上电源传输网络损耗大的问题,通过高电压转换比减少电流消耗。
实现了全集成3:1开关电容DC-DC转换器,无需外部元件,功率密度高达1.1W/mm²。
在28nm基线CMOS工艺中达到82%的高效率,同时保持紧凑的芯片面积。
ISSCC 2016Session 20RF & Wireless28nm CMOS
Marco Vigilante, Patrick Reynaert
该论文在28nm CMOS工艺中设计了一款68.1至96.4GHz的可变增益低噪声放大器(LNA),以支持E-Band通信系统的高数据速率需求。通过实现超过20dB的增益和宽频带内平坦的噪声系数,解决了宽带低噪声接收前端的关键挑战。
实现了覆盖68.1至96.4GHz超宽频带的可变增益LNA,满足E-Band双频段(71-76GHz和81-86GHz)要求。
采用28nm CMOS工艺,在毫米波频段实现了低噪声和可变增益特性,兼顾带宽与性能。
ISSCC 2016Session 12Power Management40nm CMOS
Nicolas Butzen, Michiel Steyaert
该论文提出了一种在40nm CMOS工艺中实现的全集成开关电容DC-DC转换器,通过可扩展的寄生电荷共享技术解决了片上电源转换效率低的问题,实现了94.6%的峰值效率。
提出可扩展的寄生电荷共享技术,有效减少开关电容转换器中的寄生损耗。
在基线40nm CMOS工艺中实现全集成DC-DC转换器,无需外部元件,适用于片上电源管理。
ISSCC 2015Session 24Other90nm CMOS
Komail Badami, Steven Lauwereins, Wannes Meert, Marian Verhelst
该论文提出了一种上下文感知的分层信息感知架构,用于实现超低功耗的语音活动检测(VAD)。通过根据语音活动状态动态调整处理层次,并在早期进行模拟特征提取和简单分类,显著减少了能量密集型的数字化和FFT计算,在90nm CMOS工艺下实现了6µW的总功耗。
提出了上下文感知的分层信息感知方法,根据语音活动状态动态调整处理层次,仅在有语音时启用高精度处理,节省功耗。
在模拟域进行早期特征提取和简单分类,减少了后续数字处理的数据量,避免了全数字化和FFT等高能耗计算。
ISSCC 2015Session 24Other
Ingrid Verbauwhede, Josep Balasch, Sujoy Sinha Roy, Anthony Van Herrewege
该论文讨论了密码学对集成电路设计带来的新挑战,包括在面积、功耗、吞吐量等传统优化目标与安全性之间的权衡,以及量子计算和后量子密码算法带来的计算需求,同时强调实现必须抵抗物理攻击,而防护措施会增加成本。
指出了密码电路设计中传统优化目标与安全性之间的冲突与权衡
前瞻性地提出了后量子密码算法对硬件实现的重大计算需求挑战
ISSCC 2015Session 10Wireline I/O40nm CMOS
Wouter Volkaerts, Niels Van Thienen, Patrick Reynaert
该论文提出了一种基于FSK调制的塑料波导通信链路,采用40nm CMOS工艺实现,旨在解决毫米波频段自由空间路径损耗过高的问题。通过使用低成本的塑料波导作为定向信道,实现了高数据率传输。
首次在40nm CMOS中实现基于塑料波导的FSK通信链路,利用波导的低损耗特性替代传统天线。
提出了一种适用于毫米波频段的低成本、高定向性信道方案,有效克服自由空间路径损耗。
ISSCC 2014Session 3AI / ML40nm CMOS
Ercan Kaymaksut, Patrick Reynaert
该论文提出了一种基于变压器的双模式Doherty LTE功率放大器,采用40nm CMOS工艺,旨在解决高数据速率通信系统中功率放大器在宽功率范围内的高效率和高线性度挑战,同时通过串联组合变压器实现瓦特级输出功率。
提出双模式操作,结合Doherty架构和变压器组合,在宽功率范围内优化效率和线性度。
利用串联组合变压器(SCT)实现高输出功率,克服CMOS低击穿电压的限制。
ISSCC 2014Session 3AI / ML40nm CMOS
Brecht Francois, Patrick Reynaert
本文提出了一种基于变压器耦合的真RMS功率检测器,采用40nm CMOS工艺实现。该检测器能够准确测量RF输出功率,有效克服了传统电压检测器在负载阻抗变化时因VSWR失配导致的测量误差问题。
采用变压器耦合结构实现真RMS功率检测,对天线阻抗变化不敏感,提高了功率测量的准确性。
全集成于40nm CMOS工艺中,无需外部功率检测器,降低了面积和成本。
ISSCC 2014Session 27Digital Circuits40nm CMOS
Nele Reynders, Wim Dehaene
该论文提出了一种在40nm CMOS工艺中实现的近阈值JPEG编码器,能够在210mV超低电压下以5MHz频率工作。通过设计变化鲁棒的电路技术,解决了近阈值区域因工艺差异导致的延迟增加、泄漏路径和敏感性等问题,实现了高能效与可靠性的平衡。
提出了一种针对近阈值电压优化的变化鲁棒电路设计方法,有效缓解了40nm工艺下的工艺变异性影响。
首次在210mV电压下实现了5MHz工作频率的JPEG编码器,显著降低了功耗。
ISSCC 2014Session 14mm-Wave40nm CMOS
Shailesh Kulkarni, Patrick Reynaert
本文提出一种采用推挽结构的毫米波功率放大器,在40nm CMOS工艺中实现了低于0.8°的AM-PM失真,解决了Class-AB和Class-B偏置下因高PAPR信号导致的线性度恶化问题。
采用推挽结构有效抑制AM-PM失真,无需额外的预失真或线性化技术
在40nm CMOS工艺中实现了<0.8°的极低AM-PM失真,同时保持较高的功率附加效率
ISSCC 2014Session 14mm-Wave
Dixian Zhao, Patrick Reynaert
该论文提出了一种在40nm CMOS工艺上实现的E波段功率放大器,工作电压0.9V,输出功率20.9dBm,峰值PAE 22.3%。采用宽带并联-串联功率合成器,实现了在71-86GHz频段内均匀的增益和输出功率,解决了低电压下高输出功率和高效率的挑战。
提出宽带并联-串联功率合成器结构,实现了毫米波频段的高效功率合成和宽带匹配。
在0.9V低电源电压下实现了超过20dBm的输出功率和22.3%的PAE,突破了低电压毫米波功率放大器的性能限制。
ISSCC 2012Session 21Analog Circuits0.13µm CMOS
Fridolin Michel, Michiel Steyaert
本论文提出了一种工作在1.2V供电、仅消耗24µW功耗的全集成斩波仪表放大器。通过直接电流反馈结构和片上自动电阻匹配技术,实现了增益可重构并保证了低增益误差,适用于生物医学和能量采集等低电压低功耗应用。
提出直接电流反馈(DCFB)结构,实现轨到轨输出摆幅并降低功耗。
采用自动电阻匹配技术,通过片上修调实现精确增益控制,抑制工艺、温度和失配影响。
ISSCC 2011Session 27Data Converters
Ying Cao1,2, Paul Leroux1,3, Wouter De Cock2, Michiel Steyaert1
该论文提出了一种1.7mW、11位分辨率的1-1-1 MASH ΔΣ时间数字转换器(TDC),采用基于松弛振荡器的结构。通过将参考电压与参考电流关联,使振荡器频率仅依赖于无源RC元件,从而显著提升了对工艺、电压和温度(PVT)变化的容忍性,并改善了级间匹配。
提出基于松弛振荡器的1-1-1 MASH ΔΣ TDC架构,在低功耗下实现高分辨率。
通过关联VREF和IREF使振荡器频率仅取决于RC无源器件,增强了PVT稳定性。
ISSCC 2011Session 27Data Converters
Fridolin Michel, Michiel Steyaert
该论文提出了一种采用近阈值电压偏置CMOS反相器技术的开关电容ΔΣ调制器,在250mV超低电源电压下实现了7.5µW功耗和61dB SNDR,解决了低电压下模拟电路性能下降的问题,适用于无线功率传输和医疗便携系统。
提出近阈值电压偏置的CMOS反相器技术,使反相器在极低电压下仍能有效工作,作为运算放大器替代方案。
实现了250mV电源电压下61dB SNDR的ΔΣ调制器,功耗仅7.5µW,达到极低电压与低功耗的平衡。
ISSCC 2011Session 16mm-Wave65nm LP CMOS
Noël Deferm, Patrick Reynaert
该论文提出了一款基于65nm LP CMOS工艺的120GHz全集成相位调制发射机,实现了超过10Gb/s的数据速率。通过采用高速相位调制架构,解决了在120GHz毫米波频段进行宽带调制的挑战,满足了无线通信对更高数据速率的迫切需求。
采用一种简洁且高速的相位调制架构,实现了120GHz频段的高数据速率通信。
在65nm低功耗CMOS工艺上实现了全集成120GHz发射机,达到10Gb/s以上的传输速率。