Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск

Влияние проникающей радиации на параметры аналоговых компонентов базового матричного кристалла МН2ХА030

https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-4-52-60

Полный текст:

Аннотация

Для уменьшения стоимости, времени проектирования и испытаний радиационно-стойких аналоговых интегральных микросхем часто применяют базовые структурные и базовые матричные кристаллы. Одним из таких базовых матричных кристаллов является МН2ХА030, использующий в качестве активных элементов биполярные и полевые транзисторы, управляемые p-n-переходом. Целью статьи является оценка влияния проникающей радиации на статические параметры операционного усилителя OAmp2 и компараторов ADComp1 и ADComp3, изготовленных на базовом матричном кристалле МН2ХА030. Приведены результаты измерений основных параметров аналоговых компонентов после воздействия гамма-квантов 60Co с поглощенной дозой до 700 крад и флюенса быстрых электронов до 2,9·1015 эл./см2 с энергией 6 МэВ. Как следует из результатов измерений, операционный усилитель OAmp2 обеспечивает удовлетворительный уровень основных статических параметров (входной ток, напряжение смещения нуля, коэффициент усиления напряжения) при флюенсе быстрых электронов до 3,7·1014 эл./см2 с энергией 6 МэВ. При флюенсе быстрых электронов больше 1015 эл./см2 происходит спад коэффициента усиления напряжения и рост напряжения смещения нуля. Последнее может быть вызвано уменьшением эффективности встроенной в операционный усилитель обратной связи по синфазному сигналу при значительном спаде коэффициента усиления базового тока биполярных транзисторов. Все изученные аналоговые компоненты обеспечивают удовлетворительный уровень основных статических параметров при флюенсе быстрых электронов до 3,7·1014 эл./см2 с энергией 6 МэВ и поглощенной дозе гамма-квантов 60Co не менее 700 крад. Предполагается, что стойкость OAmp2, ADComp1, ADComp3 к воздействию гамма-квантов 60Co существенно выше и требует дальнейшего изучения. Разработанные аналоговые компоненты могут найти применение в устройствах считывания сигналов, необходимых в аналоговых интерфейсах датчиков космического приборостроения и ядерной электроники.

Об авторах

О. В. Дворников
Минский научно-исследовательский приборостроительный институт
Беларусь

д.т.н., доцент, главный научный сотрудник

г. Минск



В. А. Чеховский
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

исполняющий обязанности заведующего лабораторией «Электронные методы и средства эксперимента»

г. Минск



В. Л. Дятлов
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

научный сотрудник лаборатории «Электронные методы и средства эксперимента»

г. Минск



Я. Д. Галкин
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета; Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Галкин Ярослав Денисович, аспирант, младший научный сотрудник лаборатории «Электронные методы и средства эксперимента» 

220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, 6
тел. +375-25-725-07-75



Н. Н. Прокопенко
Донской государственный технический университет
Россия

д.т.н., профессор, заведующий кафедрой  информационных систем и радиотехники

г. Ростов-на-Дону



Список литературы

1. Дворников О.В., Прокопенко Н.Н., Бутырлагин Н.В., Бугакова А.В. Перспективы применения новых микросхем базового матричного и базового структурного кристаллов в датчиковых системах. Труды СПИИРАН. 2016;2(45):157-171.

2. Дворников О.В., Прокопенко Н.Н., Пахомов И.В., Бутырлагин Н.В., Бугакова А.В. Проектирование радиационно-стойких аналоговых процессоров и преобразователей сигналов датчиков на основе базового структурного кристалла MH2XA010. Радиотехника. 2016;2:107-113.

3. Dvornikov O.V., Dyatlov V.L., Prokopenko N.N., Chekhovskii V.A. Configurable Structured Array for Fabrication of Radiation-Hardened Analog Interfaces. Journal of Communications Technology and Electronics. 2017;62(10):1193-1199. DOI: 10.1134/S1064226917090078.

4. Dvornikov O.V., Tchekhovski V.A., Dziatlau V.L., Prokopenko N.N. Influence of Ionizing Radiation on the Parameters of an Operational Amplifier Based on Complementary Bipolar Transistors. Russian Microelectronics. 2016;45(1):54-62. DOI: 10.1134/S1063739716010030.

5. Дворников О.В., Дятлов В. Л., Прокопенко Н. Н., Чеховский В. А., Пахомов И.В., Бугакова А.В. Статические параметры компараторов и зарядочувствительных усилителей базового структурного кристалла МН2ХА010 при воздействии гамма-излучения. Глобальная ядерная безопасность. 2017;2(23):38-46.

6. Дворников О.В., Чеховский В.А., Дятлов В.Л., Прокопенко Н.Н., Будяков П.С. Проектирование компараторов напряжений на базе элементов радиационно-стойкого низкотемпературного BiJFET базового матричного кристалла МН2ХА030. Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем. 2018;4:10-16. DOI: 10.31114/2078-7707-2018-4-10-16.

7. Dvornikov O.V., Dziatlau V.L., Tchekhovski V.A., Prokopenko N.N., Bugakova A.V. BiJFet Array Chip MH2XA030 – a Design Tool for Radiation-Hardened and Cryogenic Analog Integrated Circuits. 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EexPolytech). 2018;13-17. DOI: 10.1109/EExPolytech.2018.8564415.

8. Бельков М.В., Бушева С.В., ред.: Шумилина А.Г. Справочник центров коллективного пользования уникальным научным оборудованием и приборами. № 7. Минск: БелИСА; 2017.

9. Dvornikov O.V, Tchekhovski V.A, Diatlov V.L., Bogatyrev YU.V., Lastovski S.B. Forecasting of bipolar integrated circuits hardness for various kinds of penetrating radiations. 2013 23rd International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology”. 2013;2:925-927.

10. Абрамов И.И., Дворников О.В. Проектирование аналоговых микросхем для прецизионных измерительных систем. Минск: Академия управления при Президенте Республики Беларусь; 2006.


Для цитирования:


Дворников О.В., Чеховский В.А., Дятлов В.Л., Галкин Я.Д., Прокопенко Н.Н. Влияние проникающей радиации на параметры аналоговых компонентов базового матричного кристалла МН2ХА030. Доклады БГУИР. 2021;19(4):52-60. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-4-52-60

For citation:


Dvornikov O.V., Tchekhovski V.A., Dziatlau V.L., Galkin Ya.D., Prokopenko N.N. Ionizing radiation influence on parameters of analog components of the master slice array МН2ХА030. Doklady BGUIR. 2021;19(4):52-60. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-4-52-60

Просмотров: 60


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)