Engenheiros da Brigham Young University (BYU) em Utah projetaram o conversor analógico-digital de banda ultralarga com maior eficiência energética do mundo, que consome apenas 21 mW a 10 GHz. Este é um pedido ou dois a menos do que as contrapartes modernas oferecem. Com esses ADCs, dispositivos sem fio, como smartphones, podem aumentar significativamente a vida útil da bateria.
Fonte da imagem: Brigham Young University
«Muitos grupos de pesquisa em todo o mundo estão focados em ADCs. É como uma competição para construir o carro mais rápido e mais econômico do mundo, disse o chefe da equipe de desenvolvimento, o professor da Universidade Wood Chiang. “É muito difícil derrotar todos os outros no mundo, mas conseguimos.”
O projeto, financiado pelo Ministério da Ciência de Taiwan e um consórcio de empresas de tecnologia, levou quatro anos – três anos para desenvolver o chip e um ano para testá-lo. A equipe de pesquisa incluiu pesquisadores da National Taiwan University e da University of California, Los Angeles.
Os engenheiros foram capazes de alcançar um resultado excelente da operação do ADC graças a duas melhorias principais no circuito e na estrutura do conversor. Em primeiro lugar, o projeto e a colocação dos capacitores nos circuitos DAC, que também estão incluídos nos conversores analógico-digital, foram feitos de forma a minimizar as capacitâncias parasitas do circuito. Além disso, os capacitores foram coletados em grupos, e cada grupo atendeu a uma única descarga (canal ou bit).
A segunda melhoria foi a apresentação de uma solução de circuito como um switch com bootstrap analógico na forma de uma rota de dois canais, onde cada caminho pode ser otimizado independentemente. Isso aumentou a velocidade de trabalho sem complicar os circuitos. O consumo quase não aumentou e a velocidade de comutação aumentou significativamente.
Fonte da imagem: Brigham Young University
Todos juntos – uma diminuição no consumo devido a uma diminuição na capacitância parasita do circuito e um aumento na velocidade de comutação devido a um circuito de comutação multicanal – tornou possível alcançar resultados impressionantes. Será interessante saber qual dos fabricantes de smartphones ou outros dispositivos sem fio será o primeiro a adotar este circuito.