机构

University of Macau

58 篇

ISSCC 2026Session 7Image Sensors
Haoyang Sang*1, Zhao Wang*1, Longzhen He1, Guangshu Zhao1, Wenao Xie2, Bo Wang3, Rui P. Martins1, Man-Kay Law1
本文提出VoxCAD,一种用于端到端3D感知的智能低功耗dToF SoC,通过集成LiDAR dToF传感与2D-ROI引导的点云构建、粗-细扇区体素化以及可重构三模eDRAM CIM宏,解决了传感器传输能量和延迟高、片上内存大以及3D变换器面积效率低的问题。
提出LiDAR dToF传感与2D-ROI引导的点云构建,减少传感器传输能量和延迟。
采用粗-细扇区体素化与中央计算单元,降低片上内存大小和EMA数量。
ISSCC 2026Session 4Analog Circuits
Lele Fang, Yan Zhu, Rui P. Martins, Chi-Hang Chan
该论文提出了一种集成的电压和电流参考电路,通过电流镜无缝过渡技术实现子范围补偿,在-40至125°C范围内分别达到5.7ppm/°C和9.1ppm/°C的温度系数,解决了高精度仪表和传感器读出系统中参考源的温度漂移问题。
提出电流镜无缝过渡技术,实现子范围补偿,降低温度漂移。
在电压和电流两个域同时实现三阶补偿,提升参考源的稳定性。
ISSCC 2026Session 32Data Converters28nm CMOS
Zhensheng Li1,2, Biao Wang3, Mingqiang Guo1, Rui P. Martins1, Sai-Weng Sin1
本文提出了一种二次指数噪声耦合的增量型Sigma-Delta调制器(IDSM),实现了高于4阶的噪声整形效果,同时具有对DAC非线性高容忍度和低噪声代价。通过复用DAC2和加法器,提高了有效过采样率和能效,在28nm CMOS工艺下实现了83.8dB SNDR和103.9dB SFDR。
提出二次指数噪声耦合结构,在OSR=22下实现高于4阶的噪声整形,具有高DAC非线性容忍度。
通过复用DAC2和加法器,增大了有效过采样率并提升能效,降低了噪声惩罚因子。
ISSCC 2026Session 27AI / ML
Yue Wu1, Yatao Peng1,2, Jiawei Li1, Fengen Yuan1, Jinge Li1, Jun Yin1, Rui P. Martins1, Pui-In Mak1
提出一种17.9-22.4GHz四核Class-F-1 VCO,采用环形五线变压器谐振腔实现高Q值,无需额外共模谐振器;通过多路径同步和分段对齐技术改善同步和PVT鲁棒性,实现了195.6±1.3dBc/Hz FoM和-145.6至-141dBc/Hz相位噪声。
提出环形五线变压器谐振腔,在f0和2f0提供高Q1/Q2,避免额外共模谐振器。
采用多路径同步技术(栅极同相、漏极反相、辅助双路径线圈)均衡f0和2f0阻抗。
ISSCC 2026Session 27Clocking & PLLs
Xincheng Du1,2, Xiangxun Zhan1, Tincheng Ou1, Zaize Chen1, Jinge Li1, Haoran Li1, Zhizhan Yang3, Zhuo Xu1, Pui-In Mak1,
Abstract A complementary dual-core VCO with auto f2nd tracking is proposed to achieve consistently low PN and a high FoM over a wide tuning range (TR). Prototyped in 65nm CMOS, the proposed VCO achiev
ISSCC 2026Session 26Power Management
Jiacheng Yang*, Zihao Tang*, Rui P. Martins, Mo Huang
该论文提出一种多相混合转换器,采用Split-TON控制实现VCF自动平衡和任意相数全相交错,并通过0V Q采样器实现电感电流自动平衡且功率密度损失最小。在6相操作下获得最低归一化下冲,峰值效率达91.5%,适用于现代计算芯片的高电流负载点供电。
提出Split-TON控制技术,实现飞电容电压自动平衡和任意相数全相交错工作。
采用0V Q采样器支持电感电流自动平衡,同时将功率密度损失降至最低。
ISSCC 2026Session 16Power Management
Yuanfei Wang1, Zhiyuan Zhang1, Yihan Zhang2, Rui P. Martins1, Mo Huang1
本文提出了一种用于智能手表的电池充电器,基于仅使用两个飞电容的网状连接连续可调转换比转换器,减少了无效相位和开关及布线电阻,实现了89.2%的效率(16.8W输出)和3.2 W/mm³的功率密度。共享误差放大器方案确保了恒流与恒压模式之间的平滑切换,峰值效率达92%,适用于紧凑型智能手表应用。
提出基于网状连接的2×CF连续可调转换比转换器,仅用两个飞电容实现高效电压转换。
通过减少无效相位和降低开关及布线电阻,显著提升功率密度至3.2 W/mm³。
ISSCC 2026Session 16Power Management
Jianxin Yang, Rui P. Martins, Mo Huang
该论文提出了一种无需预定义参数的运行时能量损耗优化器,用于能量回收型占空比系统。通过利用3电平转换器将输出电容能量回收至飞电容,实现了与最优能量损耗偏差小于2.15%,并增强了对电池电压和漏电流变化的鲁棒性。
提出了一种无需预定义参数的运行时能量损耗优化方法,自动适应系统变化。
采用3电平转换器实现输出电容能量回收至飞电容,显著降低能量损耗。
ISSCC 2026Session 16Power Management
Ziyang Zhong, Rui P. Martins, Mo Huang
本文提出了一种用于光伏能量采集的可重构自钳位CSCR开关电容转换器,通过自钳位技术降低电容电压应力,无需额外SC级即可实现低压电容、17.1mW/mm²功率密度和90%峰值效率。可重构方案将高效电压转换比扩展至3.83倍,仅用13个电容,同时复用转换器作为斜率传感器实现开路MPPT,无需专用电压传感器,提高了精度。
提出自钳位CSCR拓扑,降低电容电压应力,使转换器可在低压电容下工作,提升功率密度和效率。
采用可重构自钳位方案,将高效VCR比扩展到3.83,仅用13个电容,优于现有工作。
ISSCC 2025Session 9Power Management
Wenjie Yang*1,2, Zhiguo Tong*1, Junwei Huang1, Rui P. Martins1, Yan Lu1,2,3
本文提出了一种双向双路径升压-48V降压混合转换器,用于解决人形机器人中高压电力传输电缆的重量问题。该转换器通过双路径架构实现了高效的双向能量转换,减少了电缆重量和损耗。
提出双向双路径升压-48V降压混合转换器架构,实现高效双向能量转换。
通过集成高压传输与低压调节,减少电缆重量和系统体积。
ISSCC 2025Session 9Power Management
Fei Song*1, Shousheng Han*1,2, Rui P. Martins1, Yan Lu1,2
本文提出了一种基于电容降压和Sigma-Floating-SC架构的非隔离AC-DC转换器,适用于IoT和智能家居设备。该转换器可将85-230VAC输入转换为3.3-4.6VDC输出,功率达1.52W,峰值效率81.3%,解决了传统电感式或线性稳压方案成本高、体积大的问题。
采用电容降压(Capacitor-Drop)技术实现大电压转换比,无需电感,降低成本和体积。
提出Sigma-Floating-SC(Sigma-Floating Switched Capacitor)架构,实现高效AC-DC转换。
ISSCC 2025Session 32Power Management
Tian Xia*1, Qiujin Chen*1, Shujing Wang1, Rui P. Martins1,2, Mo Huang1
该论文提出了一种采用Q-Downsize D类功率放大器的隔离DC-DC转换器,通过固有贯通C特性抑制共模电流引起的电磁干扰(EMI),实现了180MHz开关频率和45.3%的峰值效率。
提出了Q-Downsize Class-D功率放大器,在保证高效率的同时减小了开关损耗和电磁干扰。
利用固有贯通C结构抑制共模电流变化,降低输入到输出的偶极子辐射。
ISSCC 2025Session 31Power Management
Qishen Fang1, Feiyu Li1, Rui P. Martins1,2, Man-Kay Law1
该论文提出了一种电容式电源管理IC,旨在解决微小型化物联网设备中高内阻电池的负载驱动能力不足问题。通过实现91.25%的峰值功率转换效率并支持高达5.68毫焦耳的脉冲能量传输,有效缓解了系统峰值功耗与电池放电能力之间的矛盾。
提出一种高效率电容式电源管理架构,实现91.25%的峰值功率转换效率,显著优于传统线性或电感式方案。
支持高达5.68mJ的突发能量传输能力,适用于无线数据传输等高瞬时功耗场景。
ISSCC 2025Session 24Data Converters16nm FinFET
Yannan Zhang1, Minglei Zhang1, Zehang Wu1, Yan Zhu1, Rui P. Martins1,2, Chi-Hang Chan1
该论文提出了一款72GS/s 9位时间交织流水线逐次逼近(Pipeline-SAR)模数转换器(ADC),采用16nm FinFET工艺实现。针对时间交织中带宽失配和隐式失真导致的SFDR和ENOB退化问题,通过校准技术实现了在20GHz和奈奎斯特输入下分别达到55.3dB和49.3dB的SFDR。
提出了一种适用于近100GS/s高速ADC的时间交织Pipeline-SAR架构,有效缓解了高交织因子带来的性能限制。
开发了针对带宽失配和隐式失真的校准技术,显著提升了宽带输入下的SFDR和线性度。
ISSCC 2025Session 24Data Converters
Zijian Liu1, Minglei Zhang1, Wei Zhang1, Yan Zhu1, Rui P. Martins1,2, Chi-Hang Chan1
本文提出了一种10位3GS/s的时间域模数转换器(TD ADC),通过互斥亚稳态校正技术解决了时间域ADC在严格时间限制下严重的亚稳态问题,并实现了宽共模输入范围。该设计适用于低误码率串行链路接收器、雷达和仪器仪表等应用。
提出互斥亚稳态校正技术,有效抑制时间域ADC在高速转换中的亚稳态误差,提升转换可靠性。
实现宽共模输入范围,增强ADC在不同信号条件下的适应性。
ISSCC 2025Session 24Data Converters
Junlin Zhong1, Minglei Zhang1, Yan Zhu1, Rui P. Martins1,2, Chi-Hang Chan1
本文提出了一种PVT鲁棒的2倍交错2.2GS/s ADC,采用基于门控环形振荡器的量化器并在通道和步骤间共享,实现了超过4.5G的性能。该设计解决了传统环形振荡器ADC在PVT变化下的性能退化问题,提升了能量和面积效率。
提出门控环形振荡器(Gated-CCRO)作为量化器,通过通道和步骤共享降低功耗和面积。
采用2倍交错架构并实现PVT鲁棒性,在工艺、电压、温度变化下保持高性能。
ISSCC 2025Session 21Power Management
Jiacheng Yang1, Rui P. Martins1,2, Mo Huang1
本文提出一种分段交织多相混合转换器,用于数据中心12V到负载点的直接转换,通过在所有电感器上同时增加电流来瞬时提高电感电流摆率,从而减小负载瞬态下的输出电压欠冲。该转换器具有固有的自动平衡电感电流特性,无需额外控制。
提出分段交织多相混合架构,通过同时激励所有电感器实现电感电流摆率的瞬时提升,显著降低输出电压欠冲。
实现固有的自动平衡电感电流机制,无需额外的电流平衡环路或控制电路。
ISSCC 2025Session 19Clocking & PLLs
Yu Duan1, Yan Zhu1, Rui P. Martins1,2, Chi-Hang Chan1
Instituto Superior Tecnico/University of Lisboa, Lisbon, Portugal 1 Ring-oscillator (RO)-based digital PLLs (DPLLs) are well-suited for multi-PLL-integrated SoC designs owing to their compactness and
ISSCC 2024Session 8Power Management
Shuangxing Zhao1,2, Chenchang Zhan2, Yan Lu1
该论文提出了一种具有快速瞬态响应的3精细电平升降压混合DC-DC转换器,所有开关均承受一半电压应力,实现了98.2%的峰值效率。该设计采用1.8V器件,无需体开关或自举电路,有效节省了芯片面积。
提出3精细电平升降压混合拓扑,实现快速瞬态响应和所有开关半电压应力。
采用新型驱动电路设计,无需体开关和自举电路,简化了实现并节省面积。
ISSCC 2024Session 7Wireline I/O
Yunbo Huang1, Yong Chen1, Zunsong Yang2, Rui P. Martins1,3, Pui-In Mak1
本文提出了一种基于环形振荡器的乒乓采样PLL,在0.027mm²面积内实现了5.6-7.8GHz频率范围,220.2fsrms的抖动和-74.2dBc的参考杂散,解决了环形振荡器相位噪声和闪烁噪声问题,适合多通道通信应用。
提出乒乓采样技术降低环形振荡器PLL的相位噪声和闪烁噪声。
实现了极小面积(0.027mm²)和宽频率调谐范围的环形振荡器PLL。
ISSCC 2024Session 31Power Management
Yuanfei Wang1, Mo Huang1, Rui Paulo Martins1,2, Yan Lu1
该论文提出了一种用于能量收集系统的双模式DC-DC开关电容转换器,支持单输入双输出(SIDO)和双输入单输出(DISO)两种工作模式,通过VCF阶可重构实现连续可变压比,峰值效率达91.4%和92.6%,解决了宽输入电压范围下的高效能量转换问题。
提出SIDO/DISO双模式可重构架构,根据能量供需自动切换工作模式。
采用VCF阶可重构技术实现连续可变压比,适应0.3V至1.8V的宽输入范围。
ISSCC 2024Session 27Wireless
Fangyu Mao, Rui Martins, Yan Lu
针对设备到设备无线快速充电中低输入电压和大等效串联电阻(ESR)耦合线圈导致的功率和效率限制,提出了一种差分混合Class-ED功率放大器,实现了27W最大输出功率和82%的峰值端到端效率。
采用差分混合Class-ED拓扑,结合Class-E和Class-D优势,提升功率处理能力
针对大ESR耦合线圈优化阻抗匹配,降低损耗,实现高效率
ISSCC 2024Session 22Analog Circuits
Yuefeng Cao1, Minglei Zhang1, Yan Zhu1, R. P. Martins1,2, Chi-Hang Chan1
本文提出了一款12GS/s 12位4路时间交织流水线ADC,通过全面的时间交织误差校准和线性化输入缓冲器设计,解决了高速高精度ADC中TI误差校正复杂性和输入缓冲器线性度不足的问题。
提出了一种全面的TI误差背景校准方法,覆盖增益、偏移和时序误差,无需额外硬件开销。
设计了线性化输入缓冲器,采用补偿技术提高宽带输入下的线性度,降低功耗。
ISSCC 2024Session 17Other
Shuhao Fan1, Qi Zhou1, Ka Meng LEI1, Rui P. Martins1,2, Pui-In Mak1
该论文提出了一种微型多核NMR/MRI平台,集成高压SOI ASIC,实现了134.4dB的图像信噪比。解决了传统MRI设备体积大、成本高的问题,可同时进行1H/19F多核成像,用于分子诊断和治疗监测。
首次实现微型化多核NMR/MRI平台,尺寸仅173×250×103µm³。
采用高压SOI ASIC,在极小体积内实现高图像SNR(134.4dB)。
ISSCC 2023Session 30Power Management
Yuanfei Wang1,2, Mo Huang1, Yan Lu1, Rui P. Martins1,3
本文提出了一种连续可变压转换比的开关电容转换器,通过可重构的VCF步进实现宽电压转换比范围内的高效率。该转换器适用于能量收集系统的最大功率点跟踪,支持0.5V至2V的宽输出范围。
提出了一种可重构VCF步进技术,使开关电容转换器能够连续调节转换比,突破传统离散转换比的限制。
实现了在宽输入和输出电压范围内的高效率,适用于多种能量源和负载场景。
ISSCC 2023Session 3Other
Haihua Li1, Ka-Meng Lei1, Pui-In Mak1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种采用二进制搜索辅助的两步注入技术的晶体振荡器,工作在12/13.56MHz,通过精确校准注入频率显著降低了启动能量和时间,解决了传统MHz范围晶体振荡器启动缓慢、功耗高的问题。
提出二进制搜索辅助的两步注入技术,快速校准注入频率至晶体串联谐振频率,减少启动时间和能量。
实现启动能量仅5.0nJ,启动时间为45.8μs,相比传统方案大幅提升能效。
ISSCC 2023Session 17Data Converters
Hongzhi Zhao1, Minglei Zhang1, Yan Zhu1, Chi-Hang Chan1, R. P. Martins1,2
该论文提出了一种2倍交织、9位2.8GS/s、每周期5位的SAR ADC,采用线性化可配置电压-时间(V2T)缓冲器,在3GHz输入下实现>50dB SNDR,解决了多比特SAR ADC中硬件开销大的问题。
采用5b/cycle SAR架构,通过增加每周期位数显著提升采样率,同时保持高能效。
引入2×交织技术进一步扩展速度,并设计线性化可配置V2T缓冲器改善线性度,降低多比特转换的硬件开销。
ISSCC 2023Session 11Power Management
Guigang Cai1, Yan Lu1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种紧凑型12V-to-1V混合谐振开关电容并联电感(ReSC-PL)降压转换器,解决了高电压转换比下效率与电流密度之间的权衡问题。通过引入并联电感和谐振开关电容结构,实现了91.8%的峰值效率和高功率密度。
提出混合谐振开关电容并联电感(ReSC-PL)拓扑,结合谐振开关电容和并联电感,优化了高电压转换比下的效率与电流密度。
通过并联电感结构,降低了功率电感上的电流应力,从而减小了电感体积,提高了功率密度。
ISSCC 2023Session 11Power Management
Zhiguo Tong1, Junwei Huang1, Yan Lu1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种42W可重构双向功率传输电压调节电缆,旨在解决USB Type-C Power Delivery快速充电中紧凑便携设备的热量管理问题。通过在电缆中集成电压调节和双向功率传输功能,将热量从设备内部转移到外部,从而在保持设备小型化的同时实现高效散热。
提出一种可重构的双向功率传输架构,支持充电和放电两种模式,提高了电缆的灵活性。
在电缆中集成电压调节功能,实现本地电压转换,减少设备端的热量产生。
ISSCC 2023Session 11Power Management
Tingxu Hu1, Mo Huang1, Yan Lu1, Rui P. Martins1,2
本文提出一种12V到1V的四输出开关电容降压转换器,采用共享直流电容器实现多输出,用于DDR5内存模块等数据中心应用,峰值效率达90.4%。解决了单电感多输出方案效率低和交叉调节差的问题。
提出共享直流电容器的多输出开关电容降压架构,无需多个电感。
实现12V直接到1V的高效转换,峰值效率90.4%。
ISSCC 2023Session 10Data Converters
Hongshuai Zhang1, Yan Zhu1, Chi-Hang Chan1, R. P. Martins1,2
该论文提出了一种基于量化预测展开的2阶增益误差整形与噪声整形流水线SAR ADC,通过预测第一级量化噪声并利用第二级输出进行误差整形,有效抑制了级间增益误差,实现了25MHz带宽和77.2dB SNDR的高性能。
提出量化预测展开技术,通过预测第一级量化噪声来减少增益误差整形中的截断误差。
实现2阶增益误差整形与噪声整形结合,显著提升ADC的带内信噪比和线性度。
ISSCC 2023Session 10Data Converters
Yuefeng Cao1, Minglei Zhang1, Yan Zhu1, Chi-Hang Chan1, R. P. Martins1,2
本文提出一种单通道12位2GS/s的流水线ADC,采用临界阻尼环形放大器和时间域量化器,实现了对PVT变化的鲁棒性,无需校准即可获得高精度残差放大。
采用临界阻尼环形放大器实现闭环残差放大,无需校准即可在PVT变化下保持增益稳定。
结合时间域量化器,在高速流水线ADC中实现高精度量化。
ISSCC 2022Session 24RF & Wireless
Haijun Shao1, Pui-In Mak1, Gengzhen Qi2, Rui P. Martins1,3
该论文提出了一款功耗仅266µW的蓝牙低功耗(BLE)接收机,采用N-Path无源Balun-LNA和流水线下混频基带提取技术,解决了超低功耗下高灵敏度与噪声/线性度之间的权衡问题。
提出N-Path无源Balun-LNA结构,实现无源增益并改善噪声与线性度折中。
采用流水线下混频基带提取技术,进一步降低功耗并提升接收机效率。
ISSCC 2022Session 22AI / ML
Feifei Chen1, Ka-Fai Un1, Wei-Han Yu1, Pui-In Mak1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种108nW、0.8mm2的模拟语音活动检测器(VAD),采用时域卷积神经网络(CNN)作为可编程特征提取器,解决了传统VAD因全带宽高分辨率数据转换导致功耗过高的问题,实现了超低功耗始终在线语音检测。
提出模拟域时域CNN特征提取器,避免数字域高功耗数据转换,实现极低功耗语音活动检测。
采用可编程架构,使特征提取器能灵活适应不同语音环境,提升检测精度。
ISSCC 2022Session 18Power Management
Guigang Cai1, Yan Lu1, Rui Martins1,2
该论文提出了一种混合开关电容-并联电感降压转换器,针对便携式可穿戴设备的高电流密度需求,实现了92.9%的峰值效率和0.3A/mm²的电流密度。该设计解决了传统开关电容转换器需要可重构拓扑增加复杂度以及降压转换器效率折衷的问题。
提出混合SC-并联电感拓扑结构,结合开关电容和电感转换器的优点,在宽输入输出电压范围内实现高效率和功率密度。
实现0.3A/mm²的高电流密度和92.9%的峰值效率,适合电池输入下产生sub-1V输出。
ISSCC 2022Session 18Power Management
Tingxu Hu1, Mo Huang1, Yan Lu1, Rui P. Martins1,2
针对12V中间总线到低压点负载的高效转换需求,提出一种飞电容交叉连接的DC-DC转换器,采用插入占空比大于0.5的控制策略,实现了超过2倍的瞬态电感性能提升。该拓扑利用飞电容承受半输入电压应力,使大部分开关仅承受半电压,从而可使用低压器件。
提出飞电容交叉连接的新型DC-DC拓扑,实现12:1的高降压比,同时降低开关电压应力。
引入插入式D>0.5控制方法,显著改善瞬态响应速度,瞬态电感提升超过2倍。
ISSCC 2021Session 27Data Converters
Hongshuai Zhang1, Yan Zhu1, Chi-Hang Chan1, R. P. Martins1,2
本文提出了一种具有固有增益误差容忍度的噪声整形SAR辅助流水线ADC,通过背景失调校准技术抑制动态功率放大器的增益误差,实现了25MHz带宽和75dB SNDR。该设计避免了传统闭环动态放大器高速困难、数字放大器需低噪声比较器等缺点。
提出一种固有增益误差容忍的噪声整形SAR辅助流水线架构,无需显式增益误差校准。
集成背景失调校准技术,有效抑制动态放大器的失调影响,提升线性度。
ISSCC 2021Session 20RF & Wireless65nm CMOS
Hao Guo1, Yong Chen1, Pui-In Mak1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种5.0至6.36GHz的宽带谐波整形VCO,通过改进共模谐振技术实现了196.9dBc/Hz的峰值FoM和90至180kHz的1/f³相位噪声拐角,解决了传统LC VCO在宽带范围内相位噪声性能与面积效率之间的权衡问题。
提出了一种宽带谐波整形技术,通过优化共模谐振网络在2倍振荡频率处的阻抗特性,显著降低了1/f³相位噪声拐角。
采用改进的脉冲灵敏度函数(ISF)整形方法,在不增加额外线圈面积的情况下实现了更优的相位噪声性能。
ISSCC 2020Session 9Data Converters
Yan Song1, Yan Zhu1, Chi Hang Chan1, Rui Paulo Martins1,2
本文提出了一种部分交织SAR辅助噪声整形流水线ADC,通过背景级间偏移校准技术,在2.56mW功耗下实现了40MHz带宽和75dB SNDR,解决了现有NS-SAR混合架构在带宽和分辨率之间的权衡问题。
提出部分交织SAR辅助NS流水线架构,结合噪声整形与流水线技术,提高了带宽和分辨率。
采用背景级间偏移校准,无需额外功耗即可校正偏移误差,提升线性度。
ISSCC 2020Session 16Data Converters
Minglei Zhang1, Yan Zhu1, Chi-Hang Chan1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种4路交织、10GS/s采样率、8位分辨率的时域ADC。通过16倍插值级间增益技术,在18GHz输入频率下实现了>37.5dB的SNDR,解决了高速ADC的大输入电容和带宽限制问题。
提出4路交织与16倍插值结合的时域ADC架构,有效提升转换速率和带宽。
采用插值级间增益技术,在不增加额外功耗的情况下改善ADC的线性度和高频性能。
ISSCC 2019Session 3Data Converters
Minglei Zhang1, Chi-Hang Chan1, Yan Zhu1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种0.6V供电的13位20MS/s两步TDC辅助SAR ADC,通过将残差电压量化从电压域转换到时间域,解决了低压下头空间不足的问题。同时引入了PVT跟踪和速度增强技术,提升了电路鲁棒性和转换速度。
采用两步TDC辅助结构,利用电压-时间转换器(VTC)和TDC作为后端量化残差电压,避免了传统电压域残差放大在低压下的头空间限制。
引入PVT跟踪技术,使ADC能自适应工艺、电压和温度变化,保持性能稳定。
ISSCC 2019Session 26RF & Wireless
Hao Guo1, Yong Chen1, Pui-In Mak1, Rui P. Martins1,2
本文提出一种基于多谐振RLCM-tank的VCO,采用单圈多抽头电感和CM-only电容器,实现了25.5-29.9GHz的频率范围。该设计通过2次谐波共振有效抑制闪烁噪声上转换,优化了相位噪声性能。
利用多谐振RLCM-tank结构重塑VCO相位噪声的脉冲灵敏度函数(ISF),改善近载波相位噪声。
首次采用单圈多抽头电感实现紧凑的多谐振网络,仅0.08mm²芯片面积。
ISSCC 2019Session 20Data Converters
Wei Wang1, Chi-Hang Chan1, Yan Zhu1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种具有预采样和量化方案的连续时间ΔΣ调制器(CTDSM),通过在后端采用子范围量化器实现了72.6dB SNDR、100MHz带宽和16.36mW功耗,解决了宽带宽移动通信ADC中高能效与低噪声密度的需求。
提出预采样和量化方案,在CTDSM后端结合子范围量化器,降低了量化器功耗并提高了线性度。
通过子范围量化技术实现了多比特量化,在不增加过多功耗的情况下提升了调制器的动态范围和稳定性。
ISSCC 2019Session 16Clocking & PLLs
Xiaofeng Yang1, Chi-Hang Chan1, Yan Zhu1, Rui P. Martins1,2
该论文提出了一种基于环形振荡器的2.4GHz锁相环,通过校准技术实现了-246dB的抖动品质因数,并在PVT变化下将抖动变化控制在9%以内。解决了传统环形振荡器PLL相位噪声差、对PVT敏感的问题,无需LC振荡器即可实现低抖动性能。
提出了一种无校准的环形振荡器PLL架构,通过电路设计自动补偿PVT变化,将抖动变化降至9%。
实现了-246dB的抖动品质因数,达到LC振荡器PLL的抖动性能水平,同时保持环形振荡器的小面积和宽调谐范围优势。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Fangyu Mao1, Yan Lu1, Seng-Pan U1,2, Rui P. Martins1,3
本文提出了一种可重构交叉连接的无线功率收发器,用于双向设备到设备(D2D)充电,解决了传统无线充电依赖交流电源而D2D充电受限于电池能量的问题,实现了78.1%的总效率。
提出可重构交叉连接架构,支持双向功率传输,适用于设备间直接充电。
针对电池供电的D2D场景优化效率,实现78.1%的总传输效率。
ISSCC 2018Session 3Analog Circuits
Ka-Meng Lei1, Pui-In Mak1, Man-Kay Law1, Rui P. Martins1,2
本文提出一种无需稳压器的亚0.5V晶体振荡器,用于能量收集的蓝牙低功耗无线电。通过双模式跨导方案和可缩放自参考啁啾注入技术,解决了在变化电源电压下的启动和稳态挑战,实现了14.2nJ的启动能量。
提出regulation-free sub-0.5V晶体振荡器架构,避免使用中间电源转换器,降低损耗和成本。
采用Dual-Mode gm Scheme和Scalable Self-reference Chirp Injection (SSCI)技术,实现在不稳定亚0.5V电源下的可靠启动和稳态运行。
ISSCC 2018Session 27Power Management
Yang Jiang1, Man-Kay Law1, Pui-In Mak1, Rui P. Martins1,2
本文提出了一种具有细粒度电压转换比(VCR)的全集成开关电容(SC)DC-DC转换器,采用算法电压馈送技术,实现了0.22V至2.4V的宽输入电压范围。该转换器通过系统化的VCR生成,解决了传统SC转换器因VCR有限导致效率波动大的问题。
提出算法电压馈送技术,实现系统化的细粒度VCR生成,覆盖宽输入范围。
采用Rational Buck-Boost拓扑,结合算法控制,在宽输入电压下保持高效率。
ISSCC 2018Session 18Digital Circuits28nm CMOS
Xiaofei Ma1,2, Yan Lu1, Rui P. Martins1,3, Qiang Li2
该论文提出了一种0.4V供电、430nA静态电流的NMOS数字低压差线性稳压器(LDO),通过NAND型模拟辅助环路实现快速瞬态响应,解决了超低功耗应用中传统数字LDO瞬态响应慢和静态电流大的问题。
提出NAND型模拟辅助环路,在不增加静态电流的情况下显著提升瞬态响应速度
采用粗调与细调结合的移位寄存器架构,实现宽负载范围下的高效调节
ISSCC 2017Session 24Wireless28nm CMOS
Wei-Han Yu1, Haidong Yi1, Pui-In Mak1, Jun Yin1, Rui P. Martins1,2
提出了一种在28nm CMOS工艺下实现的0.18V超低电压蓝牙低功耗接收器,总功耗仅382μW,睡眠功耗低至1.33nW。该接收器可直接从能量收集器(如热电发电机)供电,避免了升压转换器的能量损耗,解决了超低电压下无线接收器的高能效运行问题。
实现0.18V超低电压直接操作,无需升压转换器,减少能量浪费和延迟
极低睡眠功耗(1.33nW),适用于能量收集供电的自持系统
ISSCC 2017Session 22Wireless
Mo Huang1,a, Yan Lu1, Seng-Pan U1,2, Rui P. Martins1,3
该论文提出了一种可重构的双向无线功率收发器,采用最大电流充电模式,实现了58.6%的电池到电池效率。解决了现有方案中充电电流小、面积和导通损耗大以及开关损耗额外的问题。
提出可重构双向无线功率收发器架构,支持最大电流充电模式,提高充电效率。
通过优化功率级和驱动电路,减少面积和导通损耗,避免电压倍增器带来的额外开关损耗。