А.Я. БОРИСОВ Научный руководитель – Д.В. БОЙЧЕНКО, к.т.н. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО

А.Я. БОРИСОВ
Научный руководитель – Д.В. БОЙЧЕНКО, к.т.н.
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО
ПОВЕДЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ AD1585ARTZ-R2
И AD1582ARTZ-R2
Исследовано радиационное поведение иностранных микросхем - источников
опорного напряжения AD1585ARTZ-R2 и AD1582ARTZ-R2. Установлено, что ИС
AD1585ARTZ-R2, с выходным напряжением 5 В, имеет в три раза меньший уровень стойкости к действию дозовых эффектов, чем ИС AD1582ARTZ-R2, с выходным напряжением 2,5 В.
Источники опорного напряжения широко используются в аппаратуре
космического применения для обеспечения питания точных измерительных приборов, что требует от них высокого уровня стойкости к дозовым
эффектам.
Объектами экспериментальных исследований радиационного поведения при воздействии ионизирующего излучения являлись ИС прецизионных источников опорного напряжения AD1585ARTZ-R2 и AD1582ARTZR2, изготовленные по биполярной технологии.
При визуальном сравнении рентгеновских фотографий исследуемых
образцов установлено, что ИС AD1585ARTZ-R2 и AD1582ARTZ-R2
принципиально отличаются только выходным напряжением.
а)
б)
в)
г)
Рис. 1. Рентгеновские фотографии образцов: (а) – AD1582ARTZ-R2 вид корпуса
сверху, (б) – AD1582ARTZ-R2 вид корпуса сбоку, (в) - AD1585ARTZ-R2 вид корпуса сверху, (г) - AD1585ARTZ-R2 вид корпуса сбоку
Схема включения ИС в процессе облучения приведена на рис. 2.
Рис. 2. Схема включения ИС AD1582ARTZ-R2 и AD1585ARTZ-R2 при облучении: А – амперметр, V - вольтметр, R – сопротивление нагрузки,
G1, G2 – источники питания, CIN = 4.7 мкФ, COUT =1 мкФ
Во время облучения контролировались следующие параметры ИС: выходное напряжение, нестабильность по напряжению, нестабильность по
току, ток покоя.
В ходе исследования было установлено, что параметрический уровень
стойкости AD1582ARTZ-R2 намного выше уровня стойкости
AD1585ARTZ-R2, при этом у обеих ИС наибольшую деградацию испытывали выходное напряжение и ток покоя.
600
500
AD1582ARTZ-R2
AD1585ARTZ-R2
IQ, мкА
400
300
200
100
0
0
20
40
60
80
100
3
D, x10 ед.
Рис. 3. Зависимость тока покоя ИС AD1585ARTZ-R2 и AD1582ARTZ-R2
от уровня поглощенной дозы
Исходя из анализа полученных в ходе исследований зависимостей и
упрощенной принципиальной схемы ИС (рис. 4), взятой из официальной
технической документации, выяснено, что радиационное поведение исследуемых схем главным образом обусловлено деградацией характеристик выходных транзисторов.
Рис. 4. Упрощенная принципиальная схема ИС AD1585ARTZ-R2
и AD1582ARTZ-R2
В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том,
что различие в уровнях стойкости ИС AD1585ARTZ-R2 и
AD1582ARTZ-R2 объясняется различным электрическими режимами выходных транзисторов во время набора дозы. ИС AD1585ARTZ-R2, рассчитанная на большее выходное напряжение, имеет меньшую стойкость к
действию дозовых эффектов, чем AD1582ARTZ-R2, следовательно, выходной n-p-n транзистор, который облучается при большем напряжении
эмиттер-коллектор демонстрирует более высокий темп деградации.
Список литературы
1. Бойченко Д.В., Кессаринский Л.Н, Братко Д.В., Ванжа М.М., Орлов А.А. Оценка
радиационной стойкости преобразователей напряжения по результатам испытаний типовых
представителей. // Радиационная стойкость. Научно-технический сборник. – М.: МИФИ. -выпуск 12. -- 2009, с.29-30.