Д.В. БОЙЧЕНКО , Л.Н. КЕССАРИНСКИЙ , А.А. БОРИСОВ

УДК 621.38(06) Электроника
Д.В. БОЙЧЕНКО1, Л.Н. КЕССАРИНСКИЙ1, А.А. БОРИСОВ1,
С.В. ШВЕДОВ2
1Московский
инженерно-физический институт (государственный университет),
2УП «Белмикросистемы»
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ МОЩНОСТИ ДОЗЫ
В МИКРОМОЩНЫХ КОМПАРАТОРАХ НАПРЯЖЕНИЯ
Исследовано поведение микромощных компараторов напряжения при воздействии импульсного ионизирующего излучения (ИИИ). Показана возможность
увеличения стойкости ИС к тиристорному эффекту схемотехническими методами.
В работе проведены исследования ИС четырехканального микромощного компаратора напряжений, изготовленной по биполярной технологии,
на стойкость к воздействию ИИИ при температурах +25С; +85С.
При воздействии ИИИ исследовались следующие параметры ИС:
напряжение смещения нуля, выходное напряжение высокого уровня, выходное напряжение низкого уровня и ток потребления.
В результате экспериментальных исследований установлено, что доминирующим радиационным эффектом при воздействии ИИИ является
тиристорный эффект, не характерный для биполярных ИС (рис. 1). Уровень возникновения ТЭ уменьшается на порядок при увеличении температуры облучения с комнатной до +85С.
T


1) Ch 1:
500 mVolt 500 us
а) 500мВ/дел., 500мкс/дел.
Рис.1. Осциллограмма функционирования ИС 1467СА3Т
при возникновении ТЭ
В результате схемотехнического анализа установлено, что тиристорный эффект возникает в схеме «токового зеркала», в области n-p-n транзистора в диодном включении, подключенного контактом р- типа к источнику питания (см. рис.2).
______________________________________________________________________
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1
194
УДК 621.38(06) Электроника
VCC
Rк
Q9
Qпар.
Q7
Rподл.
Q6
Q4
а)
б)
Рис. 2. Часть электрической схемы микромощного четырехканального компаратора напряжений (а) и паразитная тиристорная структура (б)
Воздействие ИИИ приводит к переходу паразитной тиристорной
структуры в низкоомную область передаточной характеристики, что вызывает протекание аномально больших (амперных) токов в цепи питания.
Вывод ИС из данного состояния возможен только путем кратковременного принудительного отключения питания.
N-p-n транзистор в диодном включении был исключен из электрической схемы и топологии. Это позволило повысить уровень ИИИ возникновения тиристорного эффекта на порядок при нормальных условиях
(+25С) и более чем в два раза при повышенной температуре (+85С), но
не привело к его устранению.
Результаты проведенных исследований показывают, что неудачные
схемотехнические решения могут приводить к образованию ТЭ даже в
ИС, выполненных по устойчивой к ТЭ биполярной технологии.
______________________________________________________________________
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1
195