台美研究团队开发最省电的高速ADC芯片

由杨百翰大学(BYU)科学家领导的台美研究团队，打造出世上最节能的高速类比数字转换器(Analog-to-Digital Converter；ADC)芯片。据TechXplore报导，由BYU教授Wood Chiang博士、博士生Eric Swindlehurst等开发的ADC，能在10GHz的超宽频无线通讯中仅消耗21毫瓦(mW)的功率。

Chiang表示，全球许多研究团队都专注于ADC，这就象是谁能制造出世上最快、最省油的汽车的竞赛。当前ADC在相同频率下，要消耗数百毫瓦甚至几瓦功率。研究人员面临的主要挑战是通讯装置内越来越高的带宽意味著电路会消耗更多功率。BYU研究团队着眼于ADC电路中很关键的数字类比转换器(DAC)。

研究团队透过调整电容平行板的面积和间距来减少DAC的负载，从而使转换器更快、更高效。以有别于传统的方式，将DAC中属于同一位的单位电容分成同一组。这样做可将底板的寄生电容降低3倍，大幅降低功耗同时提高速度。研究人员使用自举式开关并进行改进，使其成为双路径，其中每个路径都能独立优化。这种方法不仅提高了速度，而且无需额外硬件。

该研究计划由台湾科技部和多家科技公司赞助，耗时4年完成。团队成员包括由阳明交通大学和加州大学洛杉矶分校的科学家。Chiang表示，这项研究将为消费者带来很多便利，包括Wi-Fi将继续得到改善，会有更快的上传和下载速度。用户能在维持电池寿命同时观看4K甚至是8K视讯，而且几乎没有延迟。

Chiang还指出，此类ADC其它可能应用包括使用大量无线带宽的自驾车、智能眼镜等智能穿戴装置及植入式设备。该ADC需要复杂的设计和验证，以确保转换器中的数千个连接都能正常运行。设计中的一个错误至少要花1年才能修正，因此该团队很高兴没有犯任何错误。