El primer uso exitoso en el mundo de un circuito eléctrico para compensar las distorsiones en las señales eléctricas debido al calor.

A medida que los circuitos se vuelven más pequeños y más densamente poblados de elementos de circuito, las características eléctricas de los componentes se vuelven más propensas a la influencia del calor generado. "La interacción entre los fenómenos térmicos y eléctricos es uno de los problemas más problemáticos en los circuitos integrados analógicos y digitales", explican Ryo Ishikawa, Junichi Kimura y Kazuhiko Honjo de la Universidad de Electrocomunicaciones de Chofu-shi, Japón.

En este artículo, los investigadores informan sobre el primer método del mundo para compensar las perturbaciones Características electricas mediante el uso de un circuito eléctrico que cancela la distorsión de la señal causada por el comportamiento térmico de un transistor bipolar de heterounión. Esta investigación debería ayudar a diseñar dispositivos que estén mejor equipados para manejar los efectos del calor.

Una señal modulada de alta frecuencia se ve distorsionada por el comportamiento térmico mediante complejos fenómenos de intermodulación, aunque la respuesta de temperatura del circuito es lenta. Los investigadores modelaron los efectos térmicos de un transistor bipolar de heterounión en un circuito integrado utilizando resistencias térmicas y condensadores térmicos. El elementos del circuito se dispusieron en un "circuito en escalera" que comprendía unidades repetidas de resistencias térmicas y condensadores térmicos. Para compensar la distorsión de la señal en el circuito integrado, se conectó un "circuito en escalera" eléctrico.

Aunque la validez del circuito de escalera eléctrica para compensar la distorsión de la señal ya ha sido confirmada mediante experimentos y simulaciones, hasta ahora falta una derivación teórica del comportamiento. Honjo y su equipo derivaron expresiones no lineales que describen los parámetros del circuito y las resolvieron mediante expansiones en serie. El modelo se comparó bien con experimentos y simulaciones.

Los experimentos para un amplificador de potencia de transistor bipolar de heterounión InGaP/GaAs que funciona a 1,95 GHz proporcionan una validación convincente para su diseño analítico, enfatizando su potencial para diseñar circuitos que soportan mejor los efectos del calor.