Pembuatan Op-Amp SiC Canggih NASA Glenn untuk Aplikasi Sensor Suhu Tinggi
NASA Glenn telah mengembangkan metode untuk mengoreksi variasi tegangan ambang transistor karena lokasi die pada wafer untuk op-amp silikon karbida (SiC), memungkinkan sirkuit listrik yang ditingkatkan untuk kondisi sinyal sensor dalam lingkungan keras. Manfaat tingkat sistem yang penting diaktifkan oleh data kinerja yang ditingkatkan dari sirkuit sensor yang dipasang dalam aliran turbin gas yang sangat panas atau loop pendingin primer reaktor nuklir, misalnya.
Seringkali, sinyal (mikrovolt) kecil dari sensor memerlukan kondisi oleh komponen listrik suhu tinggi untuk memfilter, memperkuat, dan mengonversi ke level yang cocok untuk digitalisasi dan kontrol sistem "cerdas." Op-amp adalah komponen kritis untuk amplifikasi sinyal. Dengan skema koreksi tegangan ambang, amplifikasi sinyal dari semua op-amp, pada posisi mana pun pada wafer SiC, sama, memperluas kondisi sinyal yang andal jauh di luar batas suhu saat ini dari sirkuit terintegrasi silikon konvensional, memungkinkan chip berguna diproduksi di seluruh permukaan wafer SiC.
Untuk op-amp yang kuat berdasarkan SiC Junction Field Effect Transistors (JFETs), metode kompensasi ini mengurangi masalah dengan variasi tegangan ambang yang merupakan efek dari lokasi die pada wafer. Op-amp suhu tinggi modern di pasar gagal karena batas suhu (hanya 225 °C untuk perangkat berbasis silikon).
Sebelumnya, peneliti mencatat bahwa beberapa op-amp pada wafer SiC tunggal memiliki properti amplifikasi yang berbeda karena tegangan ambang yang berbeda yang bervariasi spasial sebanyak 18%, tergantung pada jarak rangkaian dari pusat wafer SiC. Sementara 18% dapat diterima untuk beberapa aplikasi, aplikasi sistem penting lainnya memandang presisi yang lebih baik. Dengan menerapkan teknologi ini pada proses desain rangkaian amplifier, op-amp akan memberikan gain sinyal yang sama tanpa memandang posisinya pada wafer. Pendekatan kompensasi memungkinkan kondisi sinyal praktis yang bekerja dari 25 °C hingga 500 °C.
NASA secara aktif mencari pemegang lisensi untuk mengomersialkan teknologi ini. Silakan hubungi Konsierj Lisensi NASA di [email dilindungi] atau hubungi kami di 202-358-7432 untuk memulai diskusi lisensi. Ikuti tautan di sini untuk informasi lebih lanjut.
