Details

Для проектирования и малосерийного производства аналоговых интегральных микросхем, функционирующих в экстремальных условиях, применяется базовый матричный кристалл МН2ХА031. Эффективное использование такого кристалла возможно только в допустимых диапазонах изменения параметров аналоговых компонентов при воздействии различных видов проникающей радиации. В работе с помощью схемотехнического моделирования изучено влияние флюенса нейтронов до 10{14} нейтронов/см{2} и поглощенной дозы гамма-квантов до 3 Мрад на статические параметры компонентов библиотеки схемотехнических решений МН2ХА031: компаратора ADComp3, операционного усилителя с малым напряжением смещения нуля OAmp2, мультидифференциального операционного усилителя OAmp8, зарядочувствительного усилителя с входным двухзатворным транзистором. Установлено, что компаратор ADComp3, усилители OAmp2, OAmp8 и зарядочувствительный усилитель сохраняют свою работоспособность при поглощенной дозе гамма-квантов, равной 3 Мрад. Допустимыми значениями флюенса нейтронов для ADComp3, OAmp8, зарядочувствительного усилителя являются 10{14} нейтронов/см{2}, для OAmp2 - 10{13} нейтронов/см{2}. Установлено, что моделирование радиационного изменения параметров компонентов при более высоких флюенсах нейтронов (более 10{14} нейтронов/см{2}) и поглощенной дозе гамма-квантов более 3 Мрад целесообразно после экспериментальной проверки адекватности моделей транзисторов при указанных уровнях проникающей радиации.

For the design and semi-custom production of analog integrated circuits operating under extreme conditions, a master slice array MH2XA031 is applied. Its effective use is possible only with a clear understanding of the permissible ranges of changes in the parameters of analog components when exposed to various types of penetrating radiation. In this work, the influence of neutron fluence up to 10{14} neutrons/cm{2} and the absorbed dose of gamma quanta up to 3 Mrad on the static parameters of the components of the МН2ХА031 circuit design library: the ADComp3 comparator, an operational amplifier with a low zero offset voltage OAmp2, a multi-differential operational amplifier OAmp8, a charge-sensitive amplifier with an input double gate transistor is considered. It was found that the ADComp3 comparator, the OAmp2, OAmp8 amplifiers, and the charge-sensitive amplifier maintain their operability at an absorbed dose of gamma quanta equal to 3 Mrad. Acceptable neutron fluence values are for ADComp3, OAmp8, CSAs - 10{14} neutrons/cm{2}, OAmp2 - 10{13} neutrons/cm{2}. It has been established that modeling of radiation changes in the parameters of components at higher neutron fluences (more than 10{14} neutrons/cm{2}) and the absorbed dose of gamma quanta more than 3 Mrad is advisable after experimental verification of the adequacy of the models of the transistors used at the specified levels of penetrating radiation.