據(jù)外媒報(bào)道，楊百翰大學(xué)（Brigham Young University）研究人員研發(fā)出了全球功率效率最高的高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）芯片。ADC是一項(xiàng)幾乎存在于所有電子設(shè)備中的微型技術(shù)，可將模擬信號(hào)（如無(wú)線電波）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

（圖片來(lái)源：https://www.eurekalert.org/）

楊百翰大學(xué)制造的ADC擁有目前全球最高的功率效率，在10GHz的超寬帶無(wú)線通信中僅消耗21毫瓦的功率，而在相同的速度下，目前的ADC消耗數(shù)百毫瓦甚至數(shù)瓦的功率。

研究人員面臨的主要挑戰(zhàn)是，通信系統(tǒng)設(shè)備中的帶寬越來(lái)越大，意味著電路的能耗越來(lái)越多。為了解決這一問(wèn)題，楊百翰大學(xué)團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)放在ADC電路的關(guān)鍵部分DAC上。DAC是ADC的核心部分，代表ADC的相反方向，即數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。

研究人員通過(guò)調(diào)整電容平行板的面積和間距，減少來(lái)自DAC的負(fù)載，從而使轉(zhuǎn)換器更快、更高效。他們還以不同于傳統(tǒng)的方式對(duì)單元電容進(jìn)行分組，將DAC中屬于同一位的單元電容分組在一起，而非交叉排列。此種方法將底板寄生電容降低了三倍，在提高速度的同時(shí)，顯著降低了功耗。

最后，研究人員使用自舉開(kāi)關(guān)，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，使其成為雙路徑，每個(gè)路徑都可以獨(dú)立優(yōu)化。此種方法不僅提高了速度，而且由于涉及拆分現(xiàn)有設(shè)備和改變線路，因此無(wú)需額外硬件。

楊百翰大學(xué)教授Wood Chiang表示，“該項(xiàng)芯片技術(shù)已得到了驗(yàn)證。這項(xiàng)研究將為消費(fèi)者帶來(lái)很多便利，Wi-Fi會(huì)得到改善，會(huì)有更快的上傳和下載速度，用戶可在保持電池壽命的同時(shí)，觀看4K甚至8K視頻，而且?guī)缀鯖](méi)有延遲。”

Chiang還表示，ADC的其他可能應(yīng)用包括自動(dòng)駕駛汽車(chē)（使用大量的無(wú)線帶寬）、智能可穿戴設(shè)備（如眼鏡或智能隱形眼鏡），以及植入式設(shè)備。該裝置需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，以確保轉(zhuǎn)換器中的數(shù)千條連接都能正常工作。設(shè)計(jì)中的一個(gè)錯(cuò)誤都需要花費(fèi)至少一年的時(shí)間來(lái)修正，而該團(tuán)隊(duì)沒(méi)有出現(xiàn)任何失誤。

?