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近日，國際固態電路會議（ISSCC）在美國舊金山舉行，成為了集成電路設計領域的焦點。今年的ISSCC會議上，北京大學集成電路學院黃如院士-葉樂教授（沈林曉研究員）團隊喜獲ISSCC 2023年度唯一最佳論文獎，這一殊榮不僅是該領域的國際頂尖榮譽，也是自1953年以來國內（含港澳地區）首次獲獎，彰顯了北京大學團隊在國際集成電路設計領域的卓越創新實力。
該團隊的論文題為“A 7.9fJ/Conversion-Step and 37.12aFrms Pipelined-SAR Capacitance-to-Digital Converter with kT/C Noise Cancellation and Incomplete-Settling-Based Correlated Level Shifting”，在高速高精度電容數字轉換器領域提出了一系列創新解決方案。在架構層面，他們采用了流水線型逐次逼近型寄存器型電容傳感器架構，實現了高精度、高能效，并提升了轉換速度；在電路層面，首次應用了kT/C采樣噪聲消除技術，解決了小電容傳感的精度挑戰，成功突破了采樣熱噪聲導致的限制。
此外，他們還提出了基于不完全建立的相關電平抬升技術，有效縮短了傳統增益提升技術的時間，顯著提高了等效開環增益，提高了級間放大器的能量效率和精度，同時創造了高精度電容傳感器的能量效率世界紀錄。
通過上述創新，該團隊成功研制出一款基于22nm CMOS工藝的緊湊型高能效電容傳感器芯片，實現了對0-5.16pF電容值的測量，精度達到了37.12aF，具有最高的能效（7.9fJ/conv.-step）和71.3dB的信噪比，為電容傳感器領域帶來了全新的解決方案，可廣泛應用于各類物聯網傳感器和前端應用中。這一成就不僅提升了能效，還為電容傳感芯片的小型化提供了重要的技術支持。
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