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诲人不倦——Prof. Behzad Razavi

2017-02-21 09:48:00 来源: 互联网

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提起UCLA的Behzad Razavi教授，每个模拟／射频／混合信号电路的同行一定都久闻大名。Razavi教授的课本《Design of Analog CMOS Integrated Circuits》以及《RF Microelectronics》成为了一代中国半导体人的模拟／射频电路入门教材，其清晰的电路分析思路和高超的讲解技巧令读者印象深刻。

职业生涯

Razavi于本科毕业于伊朗的沙利夫科技大学，并在1992年美国斯坦福大学获博士学位，导师是电路界一代宗师Bruce Wooly。毕业后，Razavi先后去了贝尔实验室以及惠普，并在1996年正式加入UCLA。

Razavi的工作主要集中在通讯电路方面。在博士期间，Razavi做的是数据转换（比较器，模-数转换器），属于混合信号一支。在20世纪末，随着CMOS RF电路的兴起，Razavi也开始做这方面的工作，并且在频率综合器（包括振荡器以及锁相环）、接收机和发射机链路架构以及电路模块都做出了卓越的贡献。这些贡献既包括工程方面的，也包括理论方面的。工程方面，Razavi以及他的学生们提出了许多新电路结构以提升电路性能，例如最近他的学生Long Kong与他一起在新发表在ISSCC的锁相环电路中实现了接近于参考频率一半的锁相环带宽，突破了之前的Gardner Limit （即锁相环频率应小于参考频率的十分之一）。在理论方面，Razavi在相位噪声这个迷人又令人困惑的问题上也做出了许多贡献，包括上世纪末发表于JSSC上的论文（“A Study of Phase Noise in CMOS Oscillators,” JSSC 1996），该论文给相位噪声一种简单易懂的解释。直到这两年，Razavi还在JSSC（2014年）以及TCAS I（2013年）上发表关于相位噪声的论文，可见Razavi是对于理论和工程实现都非常重视的教授。

另一方面，Razavi在混合信号方面也没有拉下。Razavi在混合信号电路上的工作包括数据转换器以及SerDes相关电路。在数据转换器方面，Razavi几乎每年都会发表论文在顶级期刊或会议上，不断刷新数据转化器的FoM值。而在SerDes方面，Razavi组则是拥有长期的积累，从上世纪末开始就不断挑战极限，在最近提出了崭新的charge-based logic的概念，可以让Wireline SerDes电路以非常低的功耗（~10 mW）工作在超高数据率（>20 Gb/s）。当年Razavi座下研究Wireline电路的弟子李志毅（Jri Lee）目前在台湾NTU继续师尊的衣钵，做56Gb／s Wireline做得风生水起。

总结Razavi的工作，可以说是涵盖整个通讯电路领域。在无线通讯领域，他的工作（发射机前端、接收机前端、频率综合器、ADC）包括了几乎所有的射频前端、模拟基带以及频率生成模块。另一方面，在有线（Wireline）通讯方面也做出了卓越的贡献，使Wireline电路的能量效率往前迈了一大步。正因为这些贡献，Razavi教授于2003年当选IEEE Fellow，并于今年当选美国国家工程学院院士。

好为人师，诲人不倦

大教授做一般可以分为两种，一种是学术做得好但是不擅长或不喜欢教书的，还一种是学术做得好也擅长上课的（要是学术都做不好就不是大教授了）。Razavi显然属于后者，除了学术做得好之外在教学上也有自己独特的一套方法。他在UCLA EE开设的215A（模拟电路），215C（射频电路）和215D（数据转换电路）赢得了研究生的一致好评。

Razavi教授上课通常是这样的。上课开始前几分钟，Razavi教授带着自己的手写pad进入教室并调试好设备。上课时间到，Razavi走到讲台中央，对大家说，“Hello everyone，welcome to EE 215. How is your day? Good? OK, let’s get started…”然后开始调出讲义开始讲解。Razavi的讲义往往在重要的部分有大段的空白，意味着你不能指望回家光看讲义，而必须带着讲义去上课听他当场讲课才能把这些空白的地方补上，可见Razavi在备课的时候不只是照本宣科而是充分考虑了学生的心理并保证教学效果。

Razavi的课堂讲义，在关键地方有留白保证学生听课时集中注意力

Razavi上课的最大特点可以说是能够在最短时间内让学生入门课程所涉及的领域。在课程大纲上，首先Razavi会从系统的角度进行讲解，让学生们充分明白为什么要学这些电路，这些电路又能用在哪些地方，而不是单纯推导一些公式让学生去背。例如在射频电路课上，Razavi会从无线系统、调制解调讲起，然后介绍接收机和发射机的基本架构，再进一步才会进入LNA，Mixer，PLL等等具体模块，而且在讲解具体模块时会不时结合之前讲过的系统级内容，这样学生学完了课就能达到融会贯通的效果。

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同时，Razavi会精心裁剪课时，保证每一堂课的内容都是重点要点，对于一些技术细节则会选择性地略过。所以上Razavi的课通常学生们都不会觉得云里雾里。

最后，也是对学生非常关键的一点就是Razavi上课会有许多工程实践性内容，从一开始讲到电路就会在课后习题中布置电路仿真相关的作业，而且课程最后一定会有一个重要的实践项目（如LNA+mixer设计），学生在经过这样的训练后去找工作就会轻松很多。这一点也值得中国的大学借鉴，毕竟在电路这样的工程领域，让学生们尽早多接触工程实现细节是非常重要的。

Razavi 215C作业一例，需要大量的仿真

著书立说

Razavi为中国半导体人所认识，主要是靠《Design of Analog CMOS Integrated Circuits》以及《RF Microelectronics》两本杰出的教材。

《模拟CMOS集成电路设计》一书早已成为中国各大高校的模拟集成电路设计首选教材之一，甚至考研究生都会用到这本教材。里面的习题比较有意思，很多是让你自己去做人肉仿真器，用分析的方法去画出电路中重要节点的波形。这样的训练看上去似乎显得繁琐，但是却是模拟电路的基本功，甚至Razavi本人在考试的时候题目就是一个实际中完全没用的电路，但是需要你画出电路中某些节点上电后的瞬态波形或者扫描输入DC点时某些节点如何跟着变化。

《射频微电子学》（第二版）则是目前电路的系统结合最好的教材之一。之前的教材或偏重于系统，让人在学完之后对射频系统有了一定的认识但是不知如何下手设计真正电路；或偏重于讲解细节电路，学完了之后觉得每个电路好像都懂了但是如何定系统指标如何用这些电路却是一头雾水。Razavi的书能够把系统级知识和电路讲解结合得非常完美，让读者在学习完整本书之后真正能够上手做一些射频电路的设计，并理解这些电路在系统中的作用，以及这些电路的指标具体是如何指定的。正如Razavi在第二版序言中所说的，“I also wanted to teach design in addition to analysis. I have thus included step-by-step design procedures and examples. （我想要读者不仅能学会分析电路，更要能设计电路，因此我加入了详尽的设计步骤和范例教学）”

作为一个半导体从业者，我对于Razavi教授的贡献深表感谢。