Вчені-електротехніки з університету Арканзасу провели успішні випробування електронного мікроусілітеля, який здатний функціонувати у відкритому космосі без захисного кожуха.
Робота подібного обладнання в космосі пов'язана з необхідністю наявності «теплої» захисту, яка охороняє електросхеми від екстремальних температур і впливу радіації. Тепер це не проблема.
Новий підсилювач стабільно працює при діапазоні температур від 125 до -180 градусів за Цельсієм. Він економить потужності і простір, а також неодмінно посприяє комерційного виробництва електроніки та обчислювальної техніки, що не вимагає особливих заходів запобігання в екстремальних умовах, як свого часу сталося з звичними сьогодні тепловими завісами (електричні теплові завіси відгуки).
«Проект зосереджений на розробці електроніки з температурними характеристиками експлуатації широкого діапазону», повідомив професор Алан Мантус. «Крім того, наша розробка - принципово новий і повністю відмінний підсилювач, створений спеціально для роботи в екстремальних температурах, включаючи криогенну область. Деякі з наших проектів були успішно випробувані при температурі -271 градус за Цельсієм ».
Пристрій має джерело живлення 3,3 вольт і використовує два ланцюги, щоб контролювати напругу на вході і виході незалежно. Використовуючи ці методи, вченим вдалося спроектувати підсилювач, який забезпечує великий за діапазоном коефіцієнт посилення і з урахуванням частоти, і з урахуванням температури.
Підсилювачі в електроніці - це малі пристрої ланцюги, які підвищують амплітуду сигналу (звичайно напругу або струм). Диференціальні ж підсилювачі - це спеціальний тип, який примножує різниці напруги і струму між двома входами на постійний коефіцієнт. Останній називають диференціальним посиленням, яке є критерієм здатності ланцюга збільшувати потужність або амплітуду сигналу.
Диференціальні підсилювачі використовуються в безлічі електронних систем, включаючи аналогово-цифрові конверсійні програми. Вони є стандартом у проектуванні та розробці інтегрованих радіосхем і чіпів.
Під керівництвом Мантуса група вчених, куди увійшли аспіранти-електротехніки Кімберлі Корнет і Івон Ескорціа, а також докторант Гуоян Фу, розробили пристрій з трьома секціями. Проект включав фазу входу, виходу і відповідні зворотні ланцюга.
Вхідна фаза безпосередньо з'єднувалася з двома сигналами напруги. Різниця між ними посилювалася як у вхідний фазі, так і у фазі виходу. А оскільки необхідна в результаті саме різниця між ними, то інші дані виключалися.
Зворотній ланцюг служить гарантом того, що вхідна і вихідна фази підсилюють лише різниця і відтинають все інше. А дві незалежних зворотних ланцюга дозволяють виробляти більш точну настройку та отримувати на виході більш якісний сигнал.
Днями результати дослідження були представлені на аерокосмічної конференції в Монтгомері.