韦伯创新，低温数据采集专用集成电路的故事（六）

　　＂A 到 D＂转换并不是什么新鲜事，但 Webb 面临的技术挑战是在天文台的专用集成电路 (ASIC) 中的超冷低温工作温度下进行转换。
　　韦伯创新
　　低温数据采集专用集成电路
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　　一台起重机将詹姆斯韦伯太空望远镜的飞行仪器从戈达德热真空室中吊起，在那里它在类似太空的环境中花费了数周时间进行低温测试。图片：美国宇航局/克里斯·古恩
　　来自微弱天体的光被詹姆斯韦伯太空望远镜的每台科学仪器中的探测器转换成微弱的电信号。这些检测器输出信号很容易被电噪声淹没。就像 AM 收音机或旧的前数字电视一样，模拟信号很容易被噪声扭曲和遮蔽，但数字信号则不然。因此，在通过电线将模拟信号发送到远离仪器的其他处理和通信电子设备之前，将靠近探测器的模拟信号转换为数字信号是韦伯科学数据完整性和质量以及科学测量灵敏度的关键。工程挑战
　　SIDECAR TM或系统图像、数字化、增强、控制和检索 ASIC 在低温下执行高保真 A 到 D 信号转换。
　　这种模数转换或＂A 到 D＂转换并不是什么新鲜事，但 Webb 面临的严峻技术挑战是在天文台的专用集成电路 (ASIC) 中的超冷低温工作温度下进行。为 Webb 开发的技术是在低温下对来自其三个近红外仪器中探测器的微弱信号进行高保真 A-D 信号转换的技术是 SIDECAR TM，或系统图像、数字化、增强、控制和检索 ASIC .
　　每个 SIDECAR TM ASIC＂芯片＂都会放大微弱探测器模拟信号的电压，将其转换为 16 位数字信号，并将其组织成＂数据包＂，然后将其发送到 Webb 上的其他处理和存储电子设备，以便之后传输到地球后，它可以＂重建＂成图像和光谱信息。SIDECAR TM ASIC 是可编程的，因此可以定制它们的功能以满足特定科学仪器或观察的需要。
　　詹姆斯韦伯太空望远镜＂网络摄像头＂的屏幕截图显示了韦伯望远镜密封在其中的测试室，正在进行低温测试。2017 年夏天，韦伯在美国宇航局约翰逊历史悠久的＂A 室＂中接受了类似太空真空和极冷温度的测试。覆盖图显示了腔室的内部温度。
　　韦伯将在太空中极冷的温度下运行，大约为~39K。在测试期间，仪器和望远镜光学系统都经过了测试，以确保它们在太空中正确运行。图片：美国宇航局/史蒂夫萨比亚
　　工程师检查 NASA 的詹姆斯韦伯太空望远镜，因为它位于美国宇航局位于休斯顿的约翰逊航天中心的 A 室。韦伯于 2017 年 11 月 18 日在该室内完成了最后的低温测试。韦伯的组合科学仪器和光学器件在室内进行了大约 100 天的测试。图片：美国宇航局/克里斯·古恩
　　原文：https://webb.nasa.gov/content/about/innovations/circuit.html
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