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抗輻射加固電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2012/4/29 21:47:03 訪問(wèn)次數(shù):1040

    在抗輻射加固電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,首要的任務(wù)是任何合理地選擇半導(dǎo)體分立器件(表4. 37是常用半導(dǎo)體分立器件抗輻射能力的比較),選擇的一般原則是:所選用PCA9698DGG的器件既能實(shí)現(xiàn)線路的電氣性能指標(biāo),又具有較好的抗輻射潛力。一般來(lái)說(shuō):
    ①雙極器件抗中子輻射的能力差,最敏感的參數(shù)是電流放大系數(shù);MOS器件抗電離輻射的能力差,最敏感的參數(shù)是閾值電壓。MOS場(chǎng)效應(yīng)管的抗中子輻射能力比雙極晶體管高1~2個(gè)數(shù)量級(jí),但它的抗電離輻射能力卻比雙極晶體管低2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。
    ②在半導(dǎo)體分立器件中,閘流管、單結(jié)晶體管和太陽(yáng)能電池的抗輻射能力最差,所以應(yīng)該盡可能避免在輻射環(huán)境中使用此類器件。
    ③在二極管中,隧道二極管的抗輻射能力最強(qiáng),其次為電壓調(diào)整二極管和電壓基準(zhǔn)二極管,普通的整流二極管最差。
    ④在具有不同的參數(shù)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)或管芯材料的雙極晶體管中,大功率晶體管的抗輻射能力優(yōu)于小功率晶體管,高頻晶體管優(yōu)于低頻晶體管,開關(guān)晶體管優(yōu)于放大晶體管,鍺晶體管優(yōu)于硅晶體管,NPN晶體管優(yōu)于PNP晶體管。
    ⑤在不同類型的器件中,半導(dǎo)體二極管的抗輻射能力優(yōu)于晶體管,結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的抗輻射能力優(yōu)于雙極晶體管,由分立器件構(gòu)成的電路的抗電離輻射能力優(yōu)于實(shí)現(xiàn)相同功能的單片集成電路,數(shù)字集成電路的抗中子輻射能力優(yōu)于模擬集成電路。
    ⑥在相同類型的器件中,工作頻率越高,工作電流越大,開關(guān)時(shí)間越短,或者額定電源電壓越高,則抗輻射能力越強(qiáng)。
    ⑦在采用不同材料或結(jié)構(gòu)的器件中,采用介質(zhì)隔離的集成電路的抗輻射能力優(yōu)于采用pn結(jié)隔離的集成電路,以藍(lán)寶石為襯底的CMOSlSOS電路或者以絕緣體為襯底的CMOS/SOI電路的抗輻射能力優(yōu)于以硅為襯底的CMOS/Si電路,GaAs器件與電路的抗輻射能力優(yōu)于Si器件與電路。
    ⑧在未來(lái),GaAs器件雙電路和以絕緣體為襯底的CMOS/SOI電路是最有發(fā)展前途的抗輻射器件。

                   

    在抗輻射加固電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,首要的任務(wù)是任何合理地選擇半導(dǎo)體分立器件(表4. 37是常用半導(dǎo)體分立器件抗輻射能力的比較),選擇的一般原則是:所選用PCA9698DGG的器件既能實(shí)現(xiàn)線路的電氣性能指標(biāo),又具有較好的抗輻射潛力。一般來(lái)說(shuō):
    ①雙極器件抗中子輻射的能力差,最敏感的參數(shù)是電流放大系數(shù);MOS器件抗電離輻射的能力差,最敏感的參數(shù)是閾值電壓。MOS場(chǎng)效應(yīng)管的抗中子輻射能力比雙極晶體管高1~2個(gè)數(shù)量級(jí),但它的抗電離輻射能力卻比雙極晶體管低2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。
    ②在半導(dǎo)體分立器件中,閘流管、單結(jié)晶體管和太陽(yáng)能電池的抗輻射能力最差,所以應(yīng)該盡可能避免在輻射環(huán)境中使用此類器件。
    ③在二極管中,隧道二極管的抗輻射能力最強(qiáng),其次為電壓調(diào)整二極管和電壓基準(zhǔn)二極管,普通的整流二極管最差。
    ④在具有不同的參數(shù)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)或管芯材料的雙極晶體管中,大功率晶體管的抗輻射能力優(yōu)于小功率晶體管,高頻晶體管優(yōu)于低頻晶體管,開關(guān)晶體管優(yōu)于放大晶體管,鍺晶體管優(yōu)于硅晶體管,NPN晶體管優(yōu)于PNP晶體管。
    ⑤在不同類型的器件中,半導(dǎo)體二極管的抗輻射能力優(yōu)于晶體管,結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的抗輻射能力優(yōu)于雙極晶體管,由分立器件構(gòu)成的電路的抗電離輻射能力優(yōu)于實(shí)現(xiàn)相同功能的單片集成電路,數(shù)字集成電路的抗中子輻射能力優(yōu)于模擬集成電路。
    ⑥在相同類型的器件中,工作頻率越高,工作電流越大,開關(guān)時(shí)間越短,或者額定電源電壓越高,則抗輻射能力越強(qiáng)。
    ⑦在采用不同材料或結(jié)構(gòu)的器件中,采用介質(zhì)隔離的集成電路的抗輻射能力優(yōu)于采用pn結(jié)隔離的集成電路,以藍(lán)寶石為襯底的CMOSlSOS電路或者以絕緣體為襯底的CMOS/SOI電路的抗輻射能力優(yōu)于以硅為襯底的CMOS/Si電路,GaAs器件與電路的抗輻射能力優(yōu)于Si器件與電路。
    ⑧在未來(lái),GaAs器件雙電路和以絕緣體為襯底的CMOS/SOI電路是最有發(fā)展前途的抗輻射器件。

                   

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