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Amplificador acústico eficiente em miniatura

25.07.2021

Cientistas do Sandia National Laboratories criaram o que pode ser chamado de menor e mais eficiente amplificador acústico do mundo. Este amplificador é baseado em princípios desenvolvidos há cerca de cinco décadas, mas os últimos avanços em eletrônica e nanofabricação permitiram reduzir drasticamente o tamanho e aumentar a eficiência do dispositivo em mais de 10 vezes.

Amplificadores de sinal de rádio são usados hoje em quase todos os dispositivos, seja um telefone celular ou uma chaleira elétrica com capacidade de acessar a Internet. Agora os amplificadores tradicionais são usados para amplificar os sinais de rádio, mas há muito tempo existe a ideia de que, em vez de um fluxo de elétrons, ondas acústicas de alta frequência podem ser usadas.

Os primeiros amplificadores acústicos de sinais de rádio surgiram na década de 70 do século passado. Eram dispositivos relativamente grandes, cuja área dos chips atingia um centímetro quadrado, sua operação exigia um alto potencial elétrico da ordem de 2 mil volts e, durante a operação, geravam uma grande quantidade de calor, o que negativamente afetou a quantidade de energia consumida, que foi de 500 mW.

O novo amplificador acústico é um amplificador de 276 MHz. Em sua fabricação, foi utilizada uma camada de um material semicondutor, arseneto de gálio-índio, com espessura de apenas 83 átomos, e uma camada de um material piezoelétrico com espessura comparável, o niobato de lítio. Como resultado, toda a estrutura do amplificador se encaixa em uma área de 0.5 milímetros quadrados, opera em uma tensão de 36 volts e consome apenas 20 mW de energia. Ao mesmo tempo, o novo amplificador oferece um ganho de sinal de rádio 100 vezes maior do que os dispositivos semelhantes das gerações anteriores.

Um amplificador similar operando na faixa de 2 GHz, que atualmente é usado em comunicações celulares, terá um tamanho ainda menor, poderá caber em uma área de 0.02 milímetros quadrados, que é cerca de 10 vezes menor do que os modernos existentes soluções.

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Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

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Amplificador de precisão de baixo ruído 29.09.2007

A Texas Instruments introduziu um amplificador operacional de tensão única com precisão e-Trim e ruído muito baixo. O OPA376 combina tensão de polarização muito baixa (menos de 25 µA) e ampla largura de banda (5,5 MHz) em pacotes microminiatura.

Além disso, o amplificador operacional é caracterizado por uma baixa densidade de ruído de 7,5 nV / Hz e um consumo de corrente não superior a 950 μA. A combinação dessas características atende aos requisitos de características estáticas e dinâmicas de filtragem, aquisição de dados e sistemas de tensão única.

O amplificador operacional pode ser usado em sensores e estágios de processamento de sinal, dispositivos de comunicação sem fio, dispositivos médicos, equipamentos de teste portáteis e equipamentos de áudio de consumo.

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