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sm调教 109讲

发布者：时间：2025-10-27 15:26:18 浏览：

主题一： 快速瞬态高降压混合型DC-DC转换器的研究与设计

主讲：黄君俊

（导师：曾衍瀚）

主题二：用于能量采集的Buck-Boost转换器

主讲：方靖涛

（导师：曾衍瀚）

主题三：用于强化学习的模拟集成电路参数优化与拓补生成

主讲：陈圳鑫

（导师：曾衍瀚）

主题四：生理电信号模拟前端电路的研究与设计

主讲：李卓聪

（导师：曾衍瀚）

主题五：基于可见光传感器反馈的神经网络闭环全光谱驱动系统

主讲：王金博

（导师：周发升）

主办机构

sm调教

时间安排

2025年10月27日10：30-12：00

地点

文新楼623

为拓宽研究生学术视野，促进研究生学术交流，营造良好的学术氛围，sm调教主办的“sm调教 ”第109讲于10月27日10：30-12：00在文新楼623举行。本次主讲人为23级研究生黄君俊、方靖涛、陈圳鑫、李卓聪和王金博。

黄君俊同学介绍了一种先从目前混合型DC-DC的研究背景出发，介绍了混合型DC-DC目前主流的研究方向，以及研究方法。以开关电源领域的经典拓扑buck电路为例，围绕buck型DC-DC转换器的缺陷分析及其优化方法，特别针对高降压比应用场景（如12V转1V）进行了深入探讨。针对传统的buck电路进行缺陷分析，提出具体的优化方向。（降低开关应力，采用低压管减小导通阻抗等）为电源方向的同学提供了具体可以优化的四大方向，起到抛砖引玉的作用。

方靖涛同学介绍的主题是关于 “用于能量采集的 Buck-Boost 转换器” 的研究报告，按 “背景意义 - 研究现状 - 方法过程 - 结果应用 - 总结” 逻辑展开。背景上，传统 IoT 设备依赖可更换电池，存在寿命短、更换成本高问题，能量采集技术可实现自供电与高集成度，Buck-Boost 转换器是关键支撑；研究现状梳理了 2018-2023 年国内外成果，如成均馆大学的时域 MPPT 技术、上海交大的混合型 DC-DC 转换器等。研究中针对宽功率范围与高效率、多负载供电、精准零电流检测三大难点，设计含最大功率点追踪（环形振荡器定采样周期 + 静态比较器追踪）、多输出控制（DCM 模式单周期依次供电）、模拟 - 数字混合零电流检测器（模拟粗调 + 电容阵列数字细调）的转换器架构，目前已完成版图制作及后仿，进入流片阶段，仿真显示 EPSM 机制可应对负载能量不足、Csto 能降低输出纹波、H-ZCD 检测精度高，为能量采集系统高效供电提供了解决方案。

陈圳鑫同学介绍的主题是基于强化学习的模拟集成电路自动化设计，分为两部分：一是模拟集成电路的参数优化，通过图神经网络提取电路拓扑信息，结合强化学习算法，并引入瞬态断言技术，大幅减少瞬态仿真次数，断言准确率超 99%，实现增益、相位裕度等14项指标的全规格优化；二是模拟集成电路的拓扑生成，采用蒙特卡洛树搜索构建多层树结构，结合专家知识筛选（如检查短路、拓扑重复性，计算电压转化比和平均电感电流），自动生成可用拓扑。研究成果中，参数优化工作已收录ISCAS 2025，另有 SCI 期刊论文在投。

李卓聪同学报告系统性地阐述了面向可穿戴医疗设备的低功耗、低噪声模拟前端（AFE）芯片的设计。报告首先从日常健康监测与物联网设备兴起的背景出发，阐明了研究的实际意义。随后分析了生理电信号（幅值小、频率低）对AFE电路提出的高输入阻抗、高共模抑制比（CMRR）和强直流失调抑制能力等核心挑战。在研究过程中，作者结合理论分析与Cadence仿真，提出了关键技术创新：通过预充电式输入阻抗提升电路解决干扰问题，利用共模复制技术实现高CMRR，并采用斩波调制、亚阈值设计等方法协同优化噪声与功耗。最终，基于180nm CMOS工艺实现的AFE电路，其功耗低至2.16μW，等效输入噪声为2.15μVrms，在50Hz下输入阻抗达2.95MΩ，CMRR大于75dB，所有指标均满足设计要求，展现了优异的性能与应用潜力。

王金博同学介绍的是为满足应用对高光谱质量人工光源的需求，提出的一种闭环反馈驱动系统，实现目标光谱的高精度动态逼近。该系统从低分辨率光谱数据重构380~780 nm、分辨率为5 nm的高精度光谱，并结合色度偏差系数反馈调节PWM驱动，使多通道LED混合光谱实时逼近目标光谱分布。实验表明，该系统能够将发射光谱与目标光谱的平均色温偏差控制在1.3%以内，RMSE可达0.96%。该系统实现了低延时、高精度、强鲁棒性的光谱控制，为智能照明和精准光环境设计提供了有效途径。