[发明专利]模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，更具体地说，涉及一种模数转换器。

背景技术

模数转换器(A/D Converter，或ADC)广泛应用在模拟电路中，是将模拟信号转换为数字信号的器件，也就是说，将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。

如图1所示，为一个两位的电压模数转换器，如果设置参考电压V_REF为1V，那么输出信号B₀B₁有00、01、10、11这四种编码，分别代表输入电压在0V-0.25V，0.26V-0.5V，0.51V-0.75V，0.76V-1V时的对应输入，分为4个等级编码，当一个V_IN为0.8V的信号输入时，转换器输出的数据为11。

目前，有多种模数转换器的设计，如Sigma-delta模数转换器(Sigma-delta ADC)、直接转换模数转换器(Direct conversion ADC)、管道模数转换器(Pipeline ADC)等等，这些ADC的设计通常都比较复杂，而随着科技的不断发展，对集成电路的性能如速度等提出了更高的要求，如何设计出结构简单且速度快的模数转化器成为人们不断追求的目标。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种模数转换器，结构简单且速度快。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种模数转换器，包括：石墨烯器件的多路分配器，其中，所述多路分配器包括多条石墨烯通道及栅，所有石墨烯通道的一端连接在同一个端点，该端点接模拟输入信号，石墨烯通道的另一端分别接不同的输出端，所有石墨烯通道与栅接触电连接，石墨烯通道与栅的夹角互不相同。

可选地，石墨烯通道从所述端点以发射状分布。

可选地，所述栅为一条。

可选地，所述栅为多条，分别与不同的石墨烯通道接触电连接。

可选地，所述石墨烯通道为单层石墨烯薄膜。

可选地，每条石墨烯通道的输出端还接有接地电阻。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例的模数转换器，石墨烯通道与栅接触电连接，石墨烯通道与栅的夹角互不相同，这样，由于不同的石墨烯通道的入射波角度不同，在模拟输入信号变化时，每条石墨烯通道的输出端的变化都不相同，从而使石墨烯通道的输出信号具有不同的组合，即，仅通过石墨烯通道便可实现模拟信号转换为多位的数字信号，其设计简单且速度快。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为根据本发明实施例的模数转换器中的多路分配器的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的模数转化器的等效电路示意图；

图3为石墨烯材料的入射波角度θ示意图；

图4为在不同的势垒高度下随入射波角度θ变化的隧穿率曲线图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明提出了一种模数转换器，参考图1、图2所示，包括：石墨烯器件的多路分配器400，该多路分配器400包括多条石墨烯通道100-1-100-4及栅300，所有石墨烯通道100-1-100-4的一端连接在同一个端点200，该端点接模拟输入信号In，石墨烯通道的另一端分别接不同的输出端Out₀-Out₃，所有石墨烯通道100-1-100-4与栅300接触电连接，石墨烯通道100-1-100-4与栅300的夹角θ₀-θ₃互不相同。

根据研究表明，对于石墨烯材料，电子穿过势垒时，其隧穿率同入射波与势垒的夹角有关，只有在势垒高度及入射波角度为某一特定值的时候，隧穿率为1，也就是说，为100％隧穿。