Корейские разработчики создали первый в мире полупроводниковый чип SAR ADC со схемой «временного перемежения и формирования шума». Устройство умеет одновременно фиксировать сразу несколько биосигналов — включая электрокардиограммы и электромиограммы — и задает новый стандарт для носимой электроники.
Команда профессора Чонхапа Ли из Тэгуского института науки и технологий решила проблему, которая долго мешала прогрессу: в одном чипе совместили сверхвысокое входное сопротивление (чтобы сигнал не терялся даже при слабом или отсутствующем контакте с кожей), широкий входной диапазон (для защиты от искажений во время активных движений) и сверхнизкое энергопотребление (для длительной работы устройства). Раньше удовлетворить все эти требования одновременно не удавалось.
Ключом к решению стала новая архитектура — «временное перемежение третьего порядка с формированием шума» в SAR ADC. Ее идея в том, что энергоемкие и крупные блоки схемы используются сразу несколькими каналами, а отдельно для каждого канала размещаются лишь минимально необходимые элементы — матрицы остаточных конденсаторов. Такой подход позволил заметно уменьшить площадь схемы и снизить энергопотребление, сделав чип по‑настоящему компактным и экономичным.
Эффективность усилили собственные методы проектирования команды. Технология CAIB уменьшает расход энергии за счёт предварительной установки уровней напряжения перед измерением, а TD‑CLA эффективно компенсирует искажения сигнала. Благодаря этим решениям исследователи достигли лучших в мире показателей для подобных устройств.
Это исследование важно тем, что оно представляет новую полупроводниковую архитектуру, способную одновременно обеспечивать сверхкомпактность, сверхнизкое энергопотребление и высокую производительность, сохраняя при этом стабильность работы, несмотря на различные формы движения и изменения в контакте электродов, возникающие при использовании в носимых устройствах.
Технология особенно перспективна для устройств на базе сухих и бесконтактных электродов: она поможет создавать цифровые медицинские платформы нового поколения, рассчитанные на длительный и точный мониторинг широкого спектра биосигналов.
Результаты работы представили на симпозиуме IEEE по технологии и схемам сверхбольших интегральных схем (VLSI 2026) в Гонолулу. Ожидается, что чип найдет применение в системах долгосрочного контроля здоровья, цифровых медицинских приборах и высокоточном оборудовании — везде, где критичны надёжность, компактность и продолжительная автономная работа.
Ранее Наука Mail рассказывала, что найден способ сделать транзисторы еще тоньше.
