4月6日上午10时，由北京大学集成电路学院、集成电路高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地、北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第十六期在线上线下成功同步举办。本期邀请到澳门大学长聘副教授陈勇博士为大家带来主题为“High-Performance Clock Generation and Recovery Techniques”的报告。讲座由集成电路学院副院长鲁文高教授主持，线上线下共计100余人参加。

陈教授首先分享了他过去十年来的学术经历，他以极其坚韧的意志挑战一个又一个难题，最终站在了集成电路设计的顶峰；他鼓励年轻人无论来自于何处，都要执念于心中的梦想。随后，陈教授以压控振荡器(VCO)、锁相环(PLL)、时钟和数据恢复(CDR)电路的发展和现状、设计示例、趋势和挑战为题展开本次讲座。

对于高性能锁相环，陈教授他表示目前无线通信或有线数据传输等系统都对锁相环的抖动提出了较高的要求，降低均方根抖动以及杂散成为了锁相环设计的难题。陈教授针对传统二型亚采样锁相环中低频时钟对压控振荡器直接采样会引起高杂散的技术难题，提出了将开关旋转和添加辅助支路实现的有源隔离型鉴相器，将锁相环杂散大大降低。针对采样型锁相环中由参考时钟馈通效应引起的杂散，陈教授提出的T型开关技术阻断了馈通，从而消除杂散。同时，他还提到“垂直开关”的亚采样鉴相器以及“水平开关”的采样鉴相器及两者结合更容易移植到小数锁相环中去。

陈勇教授

接着，针对数据中心需要降低功耗的关键需求，陈教授讲解了高能效的无参考时钟CDR技术。他以考虑时钟偏差的BBPD方案以及考虑电流失配的CP方案来实现频率捕获，以该节能技术为支撑的高性能全速率以及半速率结构的PAM-4 CDR均已实现。陈教授还提到用全数字方式来实现混合控制电路以及可调的KP、KI系数来消除电流失配的CDR发展趋势。

之后，陈教授分别介绍了工作在RF频段、毫米波频段以及Sub-THz频段的高性能压控振荡器（VCO）。在RF频段，传统的基于电感或者变压器的VCO的共模抑制是窄带的，需要手动调谐校准，陈教授提出的基于变压器的VCO实现了宽带谐波整形，达到更好的相位噪声性能。在毫米波频段，陈教授提出的基于单圈多抽头电感的多谐振腔VCO实现了高品质因数的差模谐振和共模谐振。在Sub-THz频段，陈教授将多谐振腔、多核、多模以及谐波提取等技术结合，实现了极高性能的VCO。

最后，陈教授介绍了他在集成电路领域的设计观念和方法，他告诫大家要以足够简洁的方法去抓住根本问题，并鼓励大家要始终以国家需求为目标开展科学研究。

提问环节，线上线下听众积极踊跃提问，就亚采样锁相环的杂散、模拟CDR的发展趋势、VCO变容管的高阶效应、锁相环相位噪声的测量、模拟与全数字锁相环的比较等方面进行提问，陈教授进行了逐一解答。

个人简介：

陈勇博士2016年加入澳门大学的模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室，现任长聘副教授。

陈勇博士一直专注集成电路设计，涉及模拟/混合信号/射频/毫米波/亚太赫兹/有线通信等领域，展开前沿科学技术的探索和研究。陈勇博士在芯片设计领域的主要国际期刊及国际会议发表学术论文 100+ 篇，授权中国专利 18 项。另外，担任多种期刊(IEEE TVLSI, IET EL, IEEE TCAS-I/II)的副主编或客座主编；多个国际会议(A-SSCC, APCCAS, ICTA, NorCAS, ICSICT, ISCAS, ICCS)的技术委员与审稿人。

陈勇博士2019年获得第 15 届 IEEE 电路与系统亚太会议(APCCAS)的最佳论文奖；2021年获得IEEE 射频集成电路会议(RFIC)最佳学生论文奖(三等奖)；2020年荣获澳门科学技术发明一等奖；2022年荣获澳门科学技术发明二等奖；2020年和2021年荣获IEEE TVLSI Systems期刊的最佳副主编。

技术文字：王瑞旭