新闻中心讯 当我们手持遥控，在众多电视频道间自如切换，从央视新闻到中国好声音；当我们面对电脑，应用各种程序满足自身需求，从PS图片到网上冲浪。电子产品的强大功能给我们的生活带来了欢乐与便捷。能够实现这种功能，一种叫“频率综合器”的电子元件功不可没。它为电子设备提供高清度频率源，保证信息传输的稳定同步，是无线电子通讯设备中的心脏。频率综合器广泛地应用于仪器仪表、遥控遥测通信、雷达导航以及广播电视等各个领域。
近日，由万博体育客户端app下载大学专用集成电路与系统国家重点实验室唐长文副教授领导的课题组研发的频率综合器芯片项目再获新突破，相关成果被有“集成电路奥林匹克”之称的国际固态电路学术会议2013年会（ISSCC2013）录用。万博体育客户端app下载的项目将与来自世界各顶尖机构的科研成果于明年2月在美国旧金山同台“PK”，并向全世界展示。
2002年，唐长文在万博体育客户端app下载攻读博士学位期间，在导师闵昊教授的的指导下，开始电视机高频头高度集成化的研究。他从最基本的电容和电感组成的振荡器开始，踏上了研发中国自主高端频率综合器的漫漫征程。十年磨一剑，今天唐长文课题组的研发成果不仅为中国在相关研究领域取得了国际一流的地位，同时，国际知名的跨国公司也开始关注他们的研究成果。
2009年，国际固态电路会议(ISSCC2009)首次录用了唐长文和闵昊教授团队关于频率综合器的研究成果。他们的新技术突破了以往频率综合器计数局限于整数的局面，将原本只能在4和5之间进行的切换拓展为在4、4.5、5这三个数间进行。这大大减小了其产生的频率的误差，提高了输出信号的精度，也将产生的电子噪音降低了两倍。与此同时，该项研究还拓宽了频率综合器的带宽，把其产生的频率的最高值与最低值之比扩展到了2，创造了单一电感电路振荡频率的世界纪录。该新型频率综合器可以实现在20微秒（1秒=1000000微秒）内精确锁定频道，这代表了当年该领域的最高水平。
今年，唐长文课题组进一步攻克的宽带频率综合器芯片设计方面的几个重大难题，实现了频率综合器的又一次重大突破，使万博体育客户端app下载研发的中国版频率综合器更加完善、精准。
与09年的成果相比，新型频率综合器拥有更广阔的带宽，能够实现更为迅速的切换。其频率的最高值与最低值之比再次打破唐教授团队自己创造的世界纪录，达到了2.4，极大地提高了工作速度和效率。这就好比，将道路拓宽了路面、增加了车道，可以容纳来自四面八方的更多的汽车，通行容量和速度都得到提升。简言之，带宽的拓展为不同频率在更广阔的范围中进行快速切换提供了条件。
降低电子噪音对设备工作的干扰是频率综合器研究中的另一个重要的难点。电流如同水流，在流动的过程中会产生波动，尤如波浪起伏，电流波动会引起电压起伏，从而最终导致频率的不准确，这被称为电子噪声。电子噪声会对综合器的信号输出产生不良影响。那么如何才能减弱电子噪声呢？
唐长文课题组改进了频率综合器的部件—鉴频鉴相器（PDF），以达到“无”噪声折叠的效果。频率综合器的核心是压控振荡器（VCO），它产生的是飘移的不稳定的频率。为了实现频率的稳定，必须要为其提供一个参照物。这就需要PDF的另一个组成部分晶体振荡器发挥作用了。晶体振荡是一种稳定的机械振荡，加上电压后可将这种稳定的机械振荡转化为同样稳定的电子振荡。从而与压控振荡器产生的振荡进行频率和相位的对比。这就好比要为行驶在海面上的船只装备一个罗盘或者水平仪，使它能够在起伏不定中对照标准方向或水平线，从而对自己做出调整。
但是，传统的PDF在进行对比调整时，两种振荡都是发生变化的，这就可能使对比结果呈现非线性。如同刻舟求剑，舟和水都处于不停的运动中，缺乏一个相对稳定的参照物。最终致使人们难以从滔滔东逝的江水中寻回宝剑。而如果在宝剑落水处打下一根木桩，这样，无论江水如何逝者如斯，人们总有一个固定的参照物。在最新的研发成果中，唐长文团队改进了的鉴频鉴相器，固定了晶体振荡器的频率，使频率对比和修正时只需要调整压控振荡器所产生的频率。这一改良大大提高了调整结果的准确性，从而实现了电子噪声为“零”的效果，确保输出信号的稳定性。
在十年的研究过程中，唐长文副教授一直秉持“理论创新，性能卓越”的观点，使频率综合器的功能一步步走向完善与精确。据悉，目前由万博体育客户端app下载专用集成电路与系统国家重点实验室团队研发的09年款频率综合器已被业内公司认可并引进，部分跨国企业已经开始研究如何将这项技术应用到未来的产品之中。
据唐长文副教授介绍，新一代频率综合器虽仍以宽带为载体，但它的适用范围几乎已经可以覆盖所有的具有无线通讯功能的电子设备，如电脑中CPU的定时器、手机的智能终端等等。他相信，万博体育客户端app下载频率综合器的最新研究成果在不久的将来会应用于下一代家用电子产品中，真正服务于人民的生活。
