Ученые Новгородского государственного университета усовершенствовали фундаментальный элемент электронных схем — гиратор.
Это пятый пассивный элемент, способный преобразовывать ток в напряжение и обратно, что позволяет заменять громоздкие катушки индуктивности в микросхемах. Об этом Науке Mail рассказали в пресс-службе Минобрнауки РФ.
В радиотехнике существует четыре типа пассивных элементов. Это резистор, конденсатор, катушка индуктивности, трансформатор. Гиратор, по сути, считается пятым элементом. Дело в том, что резисторы и емкости легко миниатюризируются, вставляются в интегральные схемы. А вот катушку индуктивности туда не вставить, так как она довольно громоздкая. Без катушек многие схемы просто не могут работать. Катушка индуктивности — устройство, которое «запасает» энергию в магнитном поле при прохождении через него электрического тока и противодействует изменению этого тока. Если говорить простыми словами — катушка «хранит» энергию и отдает ее тогда, когда это необходимо. Гиратор преобразует емкостное сопротивление в индуктивное, что позволяет обходиться без катушек. Грубо говоря, он может заставить схему «думать», что там находится катушка, хотя на самом деле там конденсатор, и наоборот. Это открывает новые возможности для создания более эффективной и компактной электроники.
Устройство представляет собой трехслойную структуру: снаружи располагаются магнитострикционные компоненты, а внутри — пьезоэлектрический элемент. Вокруг пластинок намотана катушка индуктивности, а снаружи устройство со всех сторон замыкается магнитопроводами. Такая конструкция в форме тора предотвращает рассеивание магнитного поля, минимизирует потери энергии и помехи для других компонентов схемы. Его ключевые инновации:
замена объемной катушки плоской системой электродов — для радикальной миниатюризации;
применение уникального наноструктурированного аморфного сплава «АМАГ», производимого в Новгородской области, для повышения эффективности преобразования тока в напряжение и обратно.
Усовершенствованный гиратор перспективен для авиационной, космической техники, радиолокации и робототехники, где критичны малые размеры, вес и точность. Разработка, над которой работали около 10 лет, запатентована. Сейчас идут испытания опытного образца.
Ранее Наука Mail писала о том, что балтийские ученые создали пластик, который реагирует на магнитное поле.
