Разработка, выполненная в Массачусетском технологическом институте (MIT) и получившая название «технология фемтозаряда» (femtocharge technology), как утверждается, помогла создать аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с минимальным энергопотреблением и минимальной рассеиваемой мощностью. Подробности технологии раньше держались в секрете. Только недавно, компания Kenet, отпочковавшаяся от MIT, опубликовала основные сведения о разработке.
Как оказалось, ключом к снижению энергопотребления стал отказ от усилителей, включенных в обычных АЦП между ступенями преобразователя. Вместо этого, разработчики прибегли к переносу заряда, примерно такому, какой имеет место в приборах с зарядовой связью (ПЗС).
В обычных АПЦ усиление в два раза необходимо после каждого этапа сравнения уровней сигнала, результатом которого является формирование одного двоичного разряда – от старшего разряда до младшего. Схема, созданная специалистами Kenet, передает на каждый следующий этап постепенно уменьшающийся электрический заряд. Это требует большой точности всех компонентов, но позволяет снизить энергопотребление. Вместе с тем, по мнению ученых, сохранить высокую точность, манипулируя с зарядами, проще, чем обеспечить прецизионное усиление по напряжению.
Первоначально, разработка велась по заказу военных, заинтересованных в снижении энергопотребления портативной электроники с батарейным питанием. Сейчас, быстродействующие АЦП Kenet используются в программно реализованной радиосвязи (software defined radio, SDR), мобильных устройства для работы с цифровым видео, сетевых приложениях и измерительных приборах.
В этом месяце, точнее говоря, второго июля, компания Kenet представила свой самый быстродействующий АЦП. Восьмиразрядная микросхема KAD2708-350 способна выполнить 350 миллионов отсчетов в секунду. По утверждению разработчиков, новый АЦП потребляет на 30% меньше электроэнергии, чем сопоставимый прибор, построенный по традиционной технологии.