2017-1(22)

Проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию оборудования объектов атомной отрасли

Наименование публикацииПРЕЦИЗИОННЫЙ РАДИАЦИОННО-СТОЙКИЙ BIJFET ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ АНАЛОГОВЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ ДАТЧИКОВ
Авторы© 2017 О.В. Дворников*, Н.Н. Прокопенко**,***, И.В. Пахомов**, А.А. Игнашин**, А.В. Бугакова**
Адреса авторов

* ОАО “Минский научно-исследовательский приборостроительный институт”, Минск, Республика Беларусь
** Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону, Россия
*** Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН, Зеленоград, Московская область, Россия

АннотацияРассмотрена оригинальная архитектура и cхемотехника прецизионного BiJFet операционного усилителя (ОУ), обеспечивающего систематическую составляющую напряжения смещения нуля не более 8 мкВ в диапазоне температур -197 ÷ +27С, при потоке нейтронов до 1017 н/м2 и накопленной дозе радиации до 10 кГр. Схема ОУ имеет высокую симметрию входных цепей, а также три высокоимпедансных узла, что позволяет получить разомкнутый коэффициент усиления более 80дБ. Обоснован выбор САПР и SPICE-моделей транзисторов базового матричного кристалла АБМК 1.3, которые использовались для исследования характеристик ОУ.
Ключевые словарадиационная стойкость, криогенная температура, схемотехническое моделирование, SPICE-модели, аналоговые микросхемы, датчики, аналоговые интерфейсы, напряжение смещения нуля, поток нейтронов, накопленная доза радиации
ЯзыкРусский
Список литературы

1.   Дворников, О.В. и др. Особенности аналоговых интерфейсов датчиков. Часть 1. [Текст] / О.В. Дворников, В. Чеховский, В. Дятлов, Н. Прокопенко // Современная электроника. – 2013. – №2. – С. 44–49.

2.   Дворников, О.В. и др. Радиационно-стойкие аналоговые интегральные схемы [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский, В.Л. Дятлов, Ю.В. Богатырев, С.Б. Ластовский // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (2012). Сб. трудов; под общ. ред. академика РАН А.Л. Стемпковского. – М.: ИППМ РАН, 2012. – С. 280–283.

3.   Dvornikov O.V., Tchekhovski V.A., Diatlov V.L., Prokopenko N.N. Influence of Ionizing Radiation on the Parameters of an Operational Amplifier Based on Complementary Bipolar Transistors. Russian Microelectronics, 2016, Vol. 45, No. 1, pp. 54–62. DOI: 10.1134/S10 63739716010030.

4.   Прокопенко, Н.Н. и др. Многоканальный радиационно-стойкий инструментальный усилитель для датчиковых систем и аналоговых интерфейсов ответственного применения [Текст] / Н.Н. Прокопенко, Н.В. Бутырлагин, А.В. Бугакова, А.А. Игнашин // Глобальная ядерная безопасность. – 2016. – №1(18). – С. 76–86.

5.   Дворников, О.В. и др. Средства регистрации импульсного видимого излучения малой интенсивности. Часть 1. Особенности и возможности многоканальных фотоприемников с внутренним усилением [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский, В.Л. Дятлов // Приборы и методы измерений. – 2012. – №2(5). – С. 5–13.

6.   Дворников, О.В. и др. Изменение параметров комплементарных биполярных транзисторов при воздействии ионизирующих излучений [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский, В.Л. Дятлов, Ю.В. Богатырев, С.Б. Ластовский // Вопросы атомной науки и техники “ВАНТ”, 2015. – С. 17–22.

7.   Дворников, О.В. и др. Модуль на малошумящих полевых транзисторах для обработки сигналов лавинных фотодиодов [Текст] / О. Дворников, В. Чеховский, В. Дятлов, Н. Прокопенко // Современная электроника. – 2014. – №8. – С. 82–87.

8.   Ardelean J., Citterio M., Hrisoho A., Manfredi P.F, Speziali V., Truong K. On the noise behaviour of DMILL charge and current-sensitive preamplifier architectures. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 1998, Vol. A406, pp. 127–138.

9.   Дворников, О.В. и др. Перспективы применения новых микросхем базового матричного и базового структурного кристаллов в датчиковых системах [Текст] / О.В. Дворников, Н.Н. Прокопенко, Н.В. Бутырлагин, А.В. Бугакова // Труды СПИИРАН–2016. Вып. 2 (45). С. 157–171. DOI: http://dx.doi.org/10.15622/sp.45.10

10. Дворников, О.В. и др. Проектирование радиационно-стойких аналоговых процессоров и преобразователей сигналов датчиков на основе базового структурного кристалла MH2XA010 [Текст] / О.В. Дворников, Н.Н. Прокопенко, И.В. Пахомов, Н.В. Бутырлагин, А.В. Бугакова. – М.: Радиотехника, 2016, №2, С. 108–115.

11. Dvornikov O.V.,  Prokopenko N.N., Pakhomov  I.V., Bugakova A.V. The Analog Array Chip AC-1.3 for the Tasks of Tool Engineering in Conditions of Cryogenic Temperature, Neutron Flux and Cumulative Radiation Dose Effects. IEEE EWDTS, 2016, Yerevan, October, 14-17, 2016, pp. 282-285, DOI: 10.1109/EWDTS.2016.7807724

12. Dvornikov O.V., Tchekhovski V.A., Prokopenko N.N., Bugakova A.V. The Design of the Circuits of Radiation-Hardened Charge-Sensitive Amplifiers Based on the Structured Array (MH2XA010) and Array Chip (AC-2.1).  2016 13th International Scientific-Technical Conference on Actual problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE). In 12 Volumes. Vol. 1, Part 1, Novosibirsk, 2016. pp. 253–258, DOI: 10.1109/APEIE.2016.7802268

13. Dvornikov O.V., Bozhatkin О.А., Prokopenko N.N., Bugakova A.B., Butyrlagin N.V. Operation-routing sequence of production of the radiation-hardened microcircuits of the structured array MH2XA010 for multichannel sensor systems. 2016 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE-2016), September 22–23, 2016, Saratov, Russia.

14. Starchenko E.I., Prokopenko N.N., Budyakov P.S. The Radiation-Hardened Voltage References On Bipolar and JFET Transistors. Proceedings of the 8th IEEE GCC Conference and Exhibition, Muscat, Oman, 1–4 February, 2015, pp. 1–4. DOI: 10.1109/IEEEGCC.2015.7060065

15. Dvornikov O.V., Dziatlau V.L., Prokopenko N.N., Petrosiants K.O., Kozhukhov N.V., Tchekhovski V.A. The Accounting of the Simultaneous Exposure of the Low Temperatures and the Penetrating Radiation at the Circuit Simulation of the BiJFET Analog Interfaces of the Sensors. Sibcon 2017, Astana, Kazakhstan.

16. Дворников, О.В. и др. Комплексный подход к проектированию радиационностойких аналоговых микросхем. Часть 1. Учет влияния проникающей радиации в “Spice-подобных” программах [Текст] / О.В. Дворников, В.Н. Гришков // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем – 2010. Сборник трудов IV Всероссийской научно-технической конференции / под общ. ред. академика РАН А.Л. Стемпковского. – М.: ИППМ РАН, 2010. С. 301–306.

17. Dvornikov O.V., Prokopenko N.N., Butyrlagin N.V., Pakhomov I.V. The Differential and Differential Difference operational amplifiers of sensor systems based on bipolar- field technological process AGAMC. International Siberian Conference on Control and Communications, Moscow, SIBCON-2016, Russia, 12–14 May, 2016.

18. Дворников, О.В. Влияние быстрых электронов на аналоговые интегральные элементы и схемы [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский, В.Л. Дятлов, Ю.В. Богатырев, С.Б. Ластовский // Вопросы атомной науки и техники. Серия: физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. – 2012. – Выпуск 3. – С. 54–59.

19. Дворников О.В., Бугакова А.В., Бутырлагин Н.В., Прокопенко Н.Н. Патент РФ №2014147805/08, 26.11.2014 Прецизионный операционный усилитель на основе радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса. Патент России № 2568384.

20. Prokopenko N.N., Dvornikov O.V., Butyrlagin N.V., Bugakova A.V. The Radiation-Hardened BiJFet Differential Amplifiers with Negative Current Feedback on the Common-Mode Signal. 2016 13th International conference on actual problems of electronic instrument engineering (APEIE – 2016). Novosibirsk, October 3–6, 2016. In 12 Vol. Vol. 1, Part 1, pp. 104–108. DOI: 10.1109/APEIE.2016.7802224.

21. Prokopenko N.N., Dvornikov O.V., Pakhomov I.V., Butyrlagin N.V.  The Radiation-Hardened Differential Stages and Op Amps without Classical Reference Current Source. 2015 Conference on Radiation Effects on Components and Systems (RADECS), September 14th– 18th, 2015, Moscow, Russia. DOI: 10.1109/RADECS.2015.7365681.

22. Prokopenko N.N., Bugakova A.V. and Pakhomov I.V. The radiation-hardened differential difference operational amplifiers for operation in the low-temperature analog interfaces of sensors. 2016 IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS), Yerevan, 2016, pp. 1–4, DOI: 10.1109/EWDTS.2016.7807727.

23. Dvornikov O.V., Prokopenko N.N., Bugakova A.V., Ignashin A.A. The Radiation-Hardened Microcircuits of the Multichannel Op Amps with Current Feedback and the Analog Interfaces Based on the Structured Array MH2XA010. Proceedings of 2016 International Siberian Conference On Control And Communications (SIBCON’2016), Russia Moscow MAY 12−14, 2016, DOI: 10.1109/SIBCON.2016.7491790.

Страницы36 - 45
URL cтраницыАдрес статьи
 Открыть публикацию