UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Resumen
Esta memoria afronta el problema de la degradación de los amplificadores operacionales
construidos en tecnología bipolar cuando son irradiados con neutrones rápidos. Este tipo de radiación
produce daño por desplazamiento en la red cristalina del semiconductor, hecho que conduce a la
degradación de los componentes internos. Al estar relacionados con éstos, se prevé una modificación de
los parámetros eléctricos externos de los amplificadores operacionales.
Este hecho ha sido comprobado de forma experimental en amplificadores operacionales
comerciales en una fuente de neutrones especialmente dedicada. Para ello, se diseñó un sistema
automático de caracterización, que fue optimizado para realizar un seguimiento exhaustivo de los
parámetros durante el proceso de irradiación.
Asimismo, se decidió extrapolar los resultados obtenidos en los amplificadores operacionales a
aquellos dispositivos en los que se hubiese integrado algún amplificador de este tipo. Estos componentes
fueron los amplificadores de instrumentación, integrados generalmente por tres amplificadores
operacionales; referencias de tensión, en los que el amplificador desempeña un papel importante para
mejorar las características de salida; finalmente, se estudiaron los conversores D/A, en los que existe tanto
un amplificador operacional encargado de convertir corriente en tensión como una referencia interna de
tensión. En general, los resultados teóricos y experimentales concuerdan perfectamente.
Summary
This memory deals with the degradation of operational amplifiers built in bipolar technology when
exposed to fast neutrons. This kind of radiation causes displacement damage in the semiconductor lattice
and, as a consequence, to the degradation of the internal components. Therefore, a shift of the electrical
parameters of the operational amplifiers is foreseen.
This fact was confirmed by experimental data obtained in operational amplifiers under radiation in
a special neutron facility. To carry out the tests, an automatic characterisation system was developed in
order to monitorise the evolution of the external parameters during the irradiation.
Furthermore, these results were applied on those devices with integrated operational amplifiers.
These devices were instrumentation amplifiers, with an integrated network of operational amplifiers;
voltage references, where the amplifier plays an important role to improve the output characteristics and,
finally, D/A converters were tested since they incorporate an operational amplifier to convert current into
voltage and a precision voltage reference as well. In most cases, theoretical and actual data are
compatible.