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自旋电子模拟 - 数字转换器(ADC)

技术#20140257

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图库
Spintronic ADC based on MTJ
类别
研究人员
建平王,博士
教授,电气和计算机工程
外部链接 (ece.umn.edu)
杨LV,博士
博士后研究员,电气和计算机工程
外部链接 (www.nanospin.umn.edu)
由...管理
凯文镍
技术授权官 612-625-7289
专利保护
美国专利9240799

新颖的基于MTJ-ADC

第一-的,其独一无二的基于磁隧道结(MTJ)的自旋电子模拟 - 数字转换器(ADC)可磁信号直接转换成数字电信号。自旋霍尔效应(她)和电压辅助磁化切换控制MTJ磁化和将模拟信号转换为数字信号。 

这种新颖的设备特征: 

  • 非易失性和转换结果的存储 
  • 低功耗 
  • 简单的电路 
  • 更小的体积具有更高的位分辨率 
  • 高的转换速度和非常高(GHz)的采样率 

 该装置是与标准CMOS技术完全兼容,并且因为它的模数转换过程中使用电子自旋,这是非常能量有效,快速和强大。所述ADC可以与任何类型的MTJ装置,包括面内MTJ或垂直磁各向异性(PMA)。这种新颖的技术提供了一种新的途径为大型设计速度非常快,非常高的分辨率,低成本的ADC。

更快,更小,更简单的设备

传统的模拟 - 数字转换器(ADC)技术诸如闪速ADC由转换速度,功率消耗和电路复杂性的限制。常规的基于晶体管的ADC还需要更多的比较器。这个新的ADC的新颖设计和电路架构替换闪速ADC与MTJ的尺寸相当于一个单一的晶体管的每个比较。非易失性MTJ由显著减少晶体管的数量节省了空间。通过使用磁阻装置作为比较器,这种新的设计产生了消耗更少的功率,并提供模拟输入值和参考电压之间的比较更快更小的设备。它可以允许更宽范围的MTJ装置的构造和材料,其可能导致降低的成本和改善电路性能的。

发展阶段

  • 概念证明

好处

  • 更快的转换速度
  • 占地面积小
  • 低功耗
  • 高效节能,快速和强大
  • 具有改进性能的简单的电路

特征

  • 基于MTJ的自旋电子ADC设计
  • 磁信号直接转换为数字信号
  • 非易失性
  • 与任何MTJ装置兼容,包括面内MTJ或垂直磁各向异性(PMA)
  • 代替闪速ADC比较器与晶体管尺寸的MTJ
  • 与标准CMOS工艺完全兼容

应用

  • 模拟 - 数字转换器(ADC)
  • 电子
  • 传感器
  • 移动设备


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