华中科技大学王超教授团队激光雷达前端芯片研究成果入选电路与系统国际研讨会传感器方向最佳论文

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5月19日至22日,2024年电路与系统国际研讨会(IEEE International Symposium on Circuits and Systems,简称ISCAS)在新加坡举办,会议共收到来自50个国家和地区的1497篇投稿,其中880篇被录用。我院王超教授团队在激光雷达芯片领域的最新研究成果“A Novel Balanced Detection Based Optoelectronic Front End Circuit for FMCW LiDAR System(一种用于调频连续波激光雷达系统的新型平衡探测光电前端电路)”获得传感器方向最佳会议论文(华中科技大学首次入选)。光电学院王超教授为论文通讯作者,硕士生朱文明为论文第一作者,华中科技大学光电信息学院为论文第一完成单位。

调频连续波(FMCW)激光雷达凭借高测距精度、大测距范围和抗干扰性在自动驾驶等领域受到了广泛关注。然而传统激光测距系统的测距范围受到了光电转换接口噪声和寄生电容的制约。此外,远距离测距下激光信号功率的损耗也给电学接收电路提出了高增益、大动态范围的需求。本文提出了一种基于硅基平衡探测器的新型激光雷达芯片系统,通过光电融合设计提升了光电探测灵敏度、并消除传统测距系统中噪声和寄生贡献较大的冗余光电二极管以扩展测距范围。所提的模拟前端电路芯片采用前置跨阻放大器实现光电流到电压信号转换,并采用两级后级可变增益放大器实现动态范围拓展。该项工作在40nm工艺下流片,面积仅占0.086 mm2,工作电压为1.1 V,在132MHz的信号带宽下电路最大增益可达100 dBΩ,动态范围为66.2 dB,设计指标达到国际学术界领先水平。该工作与武汉光电国家研究中心余宇教授团队和苏州大学鲁征浩副教授团队合作,受到了国家自然科学基金项目和武汉光电国家研究中心开放项目的资助。

电路与系统国际研讨会(ISCAS)是具有75周年历史的IEEE电路和系统协会(Circuits and Systems Society)所主办的旗舰会议,是集成电路与系统领域的顶级会议之一。自1968年成立以来,ISCAS已经建立了超过五十年的历史和持续声誉,是电路和系统理论、设计和实现领域研究人员的世界首要论坛之一。

光学与电子信息学院王超教授主要从事新型人工智能处理器芯片设计、光电融合智能传感集成电路芯片设计等领域的研究,主持国家自然科学基金项目、国家重点研发课题、国家重点课题、国家龙头企业横向项目、武汉市科技重大专项“卡脖子”技术攻关项目等项目多项,已发表包括TCAS-I/II、TBioCAS、JETCAS、CAS-M、ISSCC、A-SSCC等集成电路与系统SCI/EI核心国际期刊、国际会议90多篇,公开/授权国家/国际发明专利10多项,并开展了22/28/40/55/110/180nm等多个工艺节点的芯片设计及流片工作。王超教授是IEEE高级会员、IEEE CASS-EDS-SSCS集成电路方向武汉联合分会联合创始人和现任主席(荣获2021年度IEEE固态电路学会全球杰出分会奖)、IEEE CASS-EDS-SSCS集成电路方向华科学生分会导师,曾担任IEEE BioCAS学报的客座编辑(AE),以及IEEE TCAS-I学报、IEEE CAS杂志等集成电路核心国际期刊编委副编辑(AE)。

责编: 爱集微
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