研究人员研发高功率效率ADC芯片 或可用于自动驾驶汽车

盖世汽车讯据外媒报道，杨百翰大学（Brigham Young University）研究人员研发出了全球功率效率最高的高速模拟数字转换器（ADC）芯片。ADC是一项几乎存在于所有电子设备中的微型技术，可将模拟信号（如无线电波）转换为数字信号。

（图片来源：https://www.eurekalert.org/）

杨百翰大学制造的ADC拥有目前全球最高的功率效率，在10GHz的超宽带无线通信中仅消耗21毫瓦的功率，而在相同的速度下，目前的ADC消耗数百毫瓦甚至数瓦的功率。

研究人员面临的主要挑战是，通信系统设备中的带宽越来越大，意味着电路的能耗越来越多。为了解决这一问题，杨百翰大学团队将重点放在ADC电路的关键部分DAC上。DAC是ADC的核心部分，代表ADC的相反方向，即数字模拟转换器。

研究人员通过调整电容平行板的面积和间距，减少来自DAC的负载，从而使转换器更快、更高效。他们还以不同于传统的方式对单元电容进行分组，将DAC中属于同一位的单元电容分组在一起，而非交叉排列。此种方法将底板寄生电容降低了三倍，在提高速度的同时，显著降低了功耗。

最后，研究人员使用自举开关，并对其进行了改进，使其成为双路径，每个路径都可以独立优化。此种方法不仅提高了速度，而且由于涉及拆分现有设备和改变线路，因此无需额外硬件。

杨百翰大学教授Wood Chiang表示，“该项芯片技术已得到了验证。这项研究将为消费者带来很多便利，Wi-Fi会得到改善，会有更快的上传和下载速度，用户可在保持电池寿命的同时，观看4K甚至8K视频，而且几乎没有延迟。”

Chiang还表示，ADC的其他可能应用包括自动驾驶汽车（使用大量的无线带宽）、智能可穿戴设备（如眼镜或智能隐形眼镜），以及植入式设备。该装置需要复杂的设计和验证，以确保转换器中的数千条连接都能正常工作。设计中的一个错误都需要花费至少一年的时间来修正，而该团队没有出现任何失误。