Усилитель для аэрокосмической сферы

Технические исследователи из Университета Штата Арканзас изобрели полностью дифференциальный усилитель, который может работать в космической среде без защиты от высоких температур и радиации. По словам исследователей, их усилитель обеспечивает высокий коэффициент дифференциального усиления и имеет диапазон рабочих температур от 125 до -180 градусов Цельсия. Усилитель был разработан специально для нужд аэрокосмической сферы и имеет высокую эффективность и малый размер. Исследование было представлено на конференции IEEE Aerospace Conference 2009.

«Эта, а также несколько других конструкций сосредоточены на достижении широкого диапазона рабочих температур в цепях обработки сигналов» - сказал Алан Мэнтус, профессор электротехники и обладатель негосударственной поддержки в преподавании конструирования аналогово-цифровых микросхем и компьютерного конструирования. «Но именно наше устройство является первым дифференциальным усилителем, работающим в криогенной зоне. Некоторые опытные конструкции полностью работали при температуре в 2 кельвина»

Усилитель был разработан студентами Кимберли Корнет и Ивонной Эскорция, а также научным сотрудником Гуояном Фу, находившимися под руководством профессора Мэнтуса. Усилитель имеет синфазную обратную связь, как на входном, так и на выходном каскаде, что обеспечивает возможность точной настройки, а также большее качество выходного сигнала.

Комментируя конструкцию усилителя, которая сейчас доступна для приобретения, Корнет заметила: «Несмотря на то, что наша конструкция двойной синфазной обратной связи вовсе не уникальна, путем симуляции, проводимой во всем температурном диапазоне, мы убедились, что использование обратной связи на обоих каскадах дает более точный контроль над выходным синфазным напряжением»

Далее, она пояснила: «Исследовательская работа над этим усилителем является частью большого проекта по разработке электроники для экстремальных условий на коммерчески доступном SiGe техпроцессе. Этот проект, в свою очередь, является составляющей программы NASA под названием «Exploration Technology Development Program». Другими членами этого проекта являются Технологический Институт Штата Джорджия, являющийся лидером проекта, Университет Штата Теннеси, Университет Оборна, Университет Вандербилт, Университет Штата Мэриленд, лаборатория реактивных двигателей NASA, фирма Боинг, BAE Systems, IBM и Lynguent. Совместно мы разработали целый ряд устройств, работающий в широком диапазоне температур. Этот набор включает в себя полный комплект логических элементов, цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразователи, несколько усилителей, высоковольтные транзисторы, переключающие цепи на переключающих конденсаторах и еще несколько электронных элементов. Целью этого проекта является разработка интегрированных решений, которые могут стать заменой громоздким система, требующим экранирования для защиты от экстремальной температуры и радиации»