Британський підрозділ американської компанії Raytheon спільно з університету Ньюкасла розробила карбід-кремнієву схему підсилювача з характеристиками подібними операційного підсилювача, що має коефіцієнт посилення 200, яка ще й працює за температури 400 ° C.

Якщо такий підсилювач виготовити у вигляді закінченого герметизованого пристрою, він знайде широке застосування в контурах регулювання безліч індустріальних програм, які потребують особливо важких умов, таких як аерокосмічна промисловість, нафто- і газовидобування, а також обладнання для геотермальної та ядерної енергетики.

Карбід-кремнієва аналогова схема працює при температурі понад 400 ° C

«До теперішнього часу карбід кремнію привертав увагу лише розробників силової електроніки через здатність матеріалу добре розсіювати генероване внутрішнє тепло, -говорить доктор Алтон Хорсфол, викладач напівпровідникової технології Університету Ньюкасла. - Однак в цьому проекті ми зосередилися на створенні схеми, яка могла б працювати в умовах високих температур і інших несприятливих чинників навколишнього середовища. Це дозволило б встановлювати схеми моніторингу стану на газових турбінах або всередині первинного контуру теплоносія ядерного реактора, температура яких становить приблизно 350 ° C ».

Серцем підсилювача є малосигнальний польовий транзистор з горизонтальною структурою і керуючим pn переходом. Завдяки відсутності підзатворного оксиду така структура забезпечує значне підвищення надійності під час роботи в несприятливих умовах навколишнього середовища. Крім того, це покращує стабільність граничної напруги і знижує власні шуми, роблячи подібні структури особливо придатними для реалізації високотемпературних малошумних підсилюючих схем. Створена схема являє собою повністю диференційний трьохкаскадний підсилювач з вихідним стоковий повторювачем, оптимізований для роботи з джерелом живлення ± 15 В. Пристрій можна доопрацювати, щоб підвищити напругу живлення до ± 45 В, збільшивши, таким чином, запас схеми по напрузі.

Лабораторні дослідження показали, що за кімнатної температури схема має коефіцієнт посилення понад 1500. За словами Хорсфола, верхній температурний діапазон 400 ° C був обмежений тільки використовуваними пасивними компонентами. Така інтеграція монолітного карбід-кремнієвого операційного підсилювача може покласти початок комерційного використання високотемпературних схем.