近日,sunbet申搏官方网站计算机与信息学院李景虎教授、机电工程学院罗志聪教授团队在电路与系统领域国际顶级期刊《IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers》(IEEE TCAS-I)发表研究论文,首次提出负电容补偿(NCC)技术,有效提升高速光通信集成电路的电源噪声抑制性能,为 400Gb/s、800Gb/s 高速光通信芯片电源噪声抑制提供了新方案。

当前,全球光通信芯片市场快速增长,AI 算力集群建设持续推动 400Gb/s、800Gb/s 高速光通信芯片需求。电源噪声是制约高速光通信集成电路性能的关键瓶颈,易造成信号畸变和传输误码,对带隙基准、低压差线性稳压器(LDO)等模拟电路的宽频电源噪声抑制能力提出更高要求。
针对上述挑战,研究团队首次提出负电容补偿(NCC)技术,攻克宽频电源噪声抑制关键难题。论文以带隙基准电路(图 1)完成技术验证,该方案已在高速TIA、LDD、CDR等芯片中落地应用,具备良好通用性,可拓展至高精度模拟电路、射频前端等各类高性能芯片设计,应用前景广阔。

图1 所提出的基准源电路
带隙基准电路测试环境如图2所示。在 65nm CMOS 工艺、室温、1V 工作电压条件下,基准源输出电压为 0.465V,功耗仅 30nW,满足低功耗、小面积的规模化应用需求。

图2. 芯片测试环境
测试结果如图3所示。引入负电容补偿技术后,电源抑制比带宽由 650Hz 提升至 5.9kHz,性能提升约 9 倍,且启动平稳、无过冲、无振荡,稳定性优异,可满足高速通信与边缘智能终端的高抗扰、高稳定要求。


图3. 测试结果
sunbet申搏官方网站计算机与信息学院 2024 级博士研究生陈启彬、机电工程学院 2022 级硕士研究生(大连理工大学 2025 级博士研究生)谢晋为论文共同第一作者,李景虎教授、罗志聪教授为共同通讯作者,sunbet申搏官方网站为第一完成单位。
文章链接:
https://ieeexplore.ieee.org/document/11518543 DOI:10.1109/TCSI.2026.3691310
作者简介:
陈启彬,sunbet申搏官方网站计算机与信息学院2024级博士研究生,研究方向为模拟与混合信号集成电路设计,以第一作者身份在 IEEE TCAS-I 等期刊发表 SCI 论文 4 篇。
谢晋,sunbet申搏官方网站机电工程学院 2022级硕士研究生,大连理工大学2025级博士研究生,研究方向为模拟与混合信号集成电路设计,以第一作者身份在 IEEE TCAS-I 等期刊发表SCI论文7篇,授权国家发明专利3件。
李景虎,sunbet申搏官方网站计算机与信息学院教授、博士生导师,国家“万人计划” 科技创新领军人才,福建省高层次人才(A 类),长期从事光通信集成电路芯片研究,主持国家重点研发计划课题、厦门市重大科技项目等。
罗志聪,sunbet申搏官方网站机电工程学院教授、博士生导师,福建省高层次人才(B 类),长期从事人工智能算法及芯片、高速光通信集成电路芯片、生物医学电子芯片研究,主持福建省科技重大专项、国家重点研发计划子课题等。
