Разработка ученых ДГТУ снизит зависимость РФ от зарубежных фильтров и микросхем

Учёные Донского государственного технического университета (ДГТУ) создали инновационные схемотехнические решения для дискретно-аналоговых фильтров (ДАФ). Ключевое преимущество этой разработки – возможность гибко перестраивать амплитудно-частотные параметры устройств, не меняя при этом частоту коммутации. Проект реализован при поддержке Российского научного фонда и в рамках программы «Приоритет 2030». Соответствующий релиз сайту «Южный федеральный» представило управление информационной политики ДГТУ.

Разработанные архитектуры позволяют независимо регулировать основные параметры фильтров при сохранении стабильности ключевых характеристик, в том числе, частоту среза, затухание полюса и коэффициент передачи. Это серьёзный шаг вперёд по сравнению с традиционными решениями на переключаемых конденсаторах, где частота среза жёстко привязана к тактовому сигналу.

Область применения таких фильтров весьма широка. Они пригодятся при создании специализированной электроники для промышленности, автомобилестроения, медицины, аэрокосмической отрасли и систем связи. Важное достоинство новых ДАФ – в схемах не используются катушки индуктивности и резисторы больших номиналов. Благодаря этому фильтры проще интегрировать в компактные микросхемы, что особенно ценно для современной микроэлектроники.

Над проектом с 2023 по 2026 год работала объединённая команда специалистов ДГТУ и Южного федерального университета, включая молодых учёных. Руководит исследованиями кандидат технических наук, старший научный сотрудник Управления научных исследований ДГТУ Дарья Денисенко.

В рамках проекта учёные изучили пять новых подклассов ДАФ на переключаемых конденсаторах с возможностью широкодиапазонной независимой перестройки параметров. Для проверки работоспособности решений были созданы измерительный стенд и макет универсального ДАФ второго порядка на современной компонентной базе. За три года команда сформировала полноценный банк схемотехнических решений с результатами компьютерного моделирования.

В 2025 году наработки передали ряду профильных российских предприятий, в том числе, Новосибирскому заводу полупроводниковых приборов «Восток», ООО «НМ‑Тех» (Зеленоград) и АО «НИИЭТ» (Воронеж).

Отдельное внимание в проекте уделили надёжности. Исследователи предложили метод, который позволяет ещё на этапе проектирования выявлять потенциально «слабые звенья» схемы и точнее моделировать поведение компонентов в реальных условиях эксплуатации. Как отметил начальник отдела АО «ВНИИ „Градиент“» Сергей Мельников, такой подход помогает оптимизировать параметры фильтров без потери надёжности.

Разработка имеет важное прикладное значение и способна стать отечественной альтернативой продукции ведущих зарубежных производителей, таких как Texas Instruments, Maxim, Cypress и Analog Devices. Это позволит снизить зависимость российской промышленности от иностранной компонентной базы.

Министр промышленности и энергетики Ростовской области Андрей Савельев подчеркнул, что работа донских учёных – это не просто теоретическое исследование, а реальный инструмент для развития высокотехнологичного приборостроения в стране. По его словам, проект укрепляет позиции региона в сфере микроэлектроники и демонстрирует высокий уровень донской научной школы, способной решать сложные технологические задачи и предлагать конкурентоспособные решения для отечественной индустрии.

Полученные результаты формируют прочную научно-техническую базу для дальнейшей разработки российских ДАФ и специализированных микросхем для систем обработки сигналов.