UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Efectos de la radiación sobre amplificadores operacionales de pequeña señal y potencia
embargo, es probable que la evolución de la tensión de offset dependa del espejo cascode libre
del ruido, ya que toda anomalía producida en este punto es magnificada por las restantes etapas
amplificadoras. El signo podría depender de la competición entre dos o más parámetros
contrapuestos, de tal manera que el parámetro más degradado determina el signo de la evolución
del offset.
A continuación, es necesario tocar un par de puntos importantes: Primero, el cambio
observado en algunos amplificadores al aparecer la radiación gamma y, en segundo lugar, el
salto abrupto observado en PA10 y PA12A. El primer fenómeno es bastante fácil de explicar: La
radiación gamma crea cargas positivas en el óxido epitaxial que afecta al punto de operación del
circuito y provoca un cambio en la tensión de offset. Cuando se produce la saturación de cargas,
el valor de esta tensión se estabiliza y, a medida que se acercan cargas negativas al óxido, este
salto se acaba compensando (fig. 6.2).
En cambio, el otro fenómeno requiere una explicación más sofisticada. A diferencia de los
otros amplificadores, este suceso está relacionado con la degradación de la etapa de salida. En
ap. 6.6.4d, dedicado a estudiar la evolución de la etapa de salida de los amplificadores PA10 y
PA12A, se explicará detalladamente el motivo de este extraño comportamiento.
La tensión de offset de la entrada es uno de los parámetros más estudiado en los
amplificadores operacionales irradiados. Se sabe con claridad que este parámetro crece al
llevarse a cabo una irradiación con neutrones [MA92] y con radiación gamma o similar [MA92,
Lee96, Bon97, Joh03, Pea00, Car00]. Las anteriores referencias son sólo una pequeña muestra
de la gran cantidad de literatura dedicada a estudiar la evolución de este parámetro.
Johnston pudo relacionar la evolución de la tensión de offset de algunos amplificadores
operacionales sometidos a neutrones con la evolución de los parámetros internos [Joh76]. En
este trabajo, se realizó tecnología inversa para caracterizar los transistores internos de los
amplificadores y se comprobó que, efectivamente, la evolución de la tensión de offset es
explicada por la degradación de componentes internos.
Un problema que resolver es estimar qué fenómeno ha sido el responsable de la evolución
de la tensión de offset: TID o NIEL. De las irradiaciones llevadas a cabo durante este trabajo, se
deduce que el responsable es el daño por desplazamiento. Para ello, basta comparar la evolución
de VOS de OP27 en fig. 6.1b y 6.2. Por otra parte, se disponen de datos de irradiaciones llevadas a
cabo por otros autores en los modelos OP07 [Sha96] y OP-27 [Sau00], en los que aparecen
resultados similares a los mostrados en esta memoria. Finalmente, el trabajo llevado a cabo por
Rax et alt. [Rax99] demuestra que el daño por desplazamiento afecta mucho más a la tensión de
offset que la radiación ionizante.
6.2.3 Rechazo de las alimentaciones (PSRR+, PSRR-)
Estos dos parámetros están directamente relacionados con la tensión de offset de la entrada,
tal como se mostró en (4.5). Inicialmente, el valor de este parámetro es del orden de 1 µV/V.
Tras la irradiación, se observó que se había producido un incremento de estos parámetros en
171