據(jù)外媒報道，楊百翰大學（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是一項幾乎存在于所有電子設備中的微型技術(shù)，可將模擬信號（如無線電波）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

（圖片來源：https://www.eurekalert.org/）

楊百翰大學制造的ADC擁有目前全球最高的功率效率，在10GHz的超寬帶無線通信中僅消耗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)設備中的帶寬越來越大，意味著電路的能耗越來越多。為了解決這一問題，楊百翰大學團隊將重點放在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。

研究人員通過調(diào)整電容平行板的面積和間距，減少來自DAC的負載，從而使轉(zhuǎn)換器更快、更高效。他們還以不同于傳統(tǒng)的方式對單元電容進行分組，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，顯著降低了功耗。

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

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

Chiang還表示，ADC的其他可能應用包括自動駕駛汽車（使用大量的無線帶寬）、智能可穿戴設備（如眼鏡或智能隱形眼鏡），以及植入式設備。該裝置需要復雜的設計和驗證，以確保轉(zhuǎn)換器中的數(shù)千條連接都能正常工作。設計中的一個錯誤都需要花費至少一年的時間來修正，而該團隊沒有出現(xiàn)任何失誤。

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