UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Efectos de la radiación sobre amplificadores operacionales de pequeña señal y potencia
general, los incrementos fueron apreciables en todos los amplificadores operacionales irradiados,
tal y como se muestra en fig. 6.7b. Por otra parte, hay que reseñar que no se observaron
incrementos tan acusados en irradiaciones producidas con la fuente de 60 Co.
6.2.6 Mecanismos de modificación de las intensidades de polarización
Los valores teóricos de la corriente de polarización de la entrada de un amplificador
operacional bipolar se estudiaron en ap. 4.3.3. De acuerdo con (4.26a-b), los valores de IB+ e IB-
son inversamente proporcionales a las ganancias hFE,1 y hFE,2 de los transistores del par
diferencial. Por tanto, a medida que se produzca la irradiación, ambas corrientes aumentarán a
causa de la reducción de hFE.
Esta teoría ayuda a comprender por qué
disminuye la corriente de entrada de los
amplificadores operacionales bipolares. Sin
embargo, la estructura en la que se basa, mostrada
en fig. 4.8.a, no se suele utilizar en la construcción
de amplificadores operacionales bipolares. Todos
los amplificadores bipolares examinados en este
trabajo utilizan estructuras de realimentación
similares a las de fig. 6.8 para eliminar las
corrientes de polarización de la entrada. En esta
configuración, la base del transistor Q1, que
forma parte del par diferencial, es polarizada por
la corriente de colector de Q3. Aplicando la
segunda ley de Kirchoff, se deduce que IBX = IB1-
IC3. Si estas corrientes están correctamente ajustadas, IBX ≈ 0. Por otra parte, en esta
configuración la corriente IBX puede ser negativa a pesar de que el par diferencial está formado
por transistores NPN.
Fig. 6.8: Estructura de cancelación de la corriente de
polarización de los amplificadores operacionales
bipolares. Q1 es el principal transistor del par.
Imaginemos ahora que la corriente de polarización inicial IBX es nula. A medida que
progresa la irradiación, hFE,1→0. En consecuencia, la corriente de base de Q1 debe
incrementarse. Sin embargo, la corriente de colector de Q3 se mantiene constante e incluso
puede disminuir debido a la degradación de Q3 e IQ. Por tanto, el déficit de corriente es
compensado por un crecimiento de IB,X.
Este fenómeno también puede acontecer al someter el amplificador a radiación ionizante ya
que ésta también afecta a la ganancia de los transistores bipolares. En este caso, pueden aparecer
corrientes de fuga por debajo del óxido epitaxial que incrementan aún más las corrientes de
entrada. En cualquier caso, los incrementos no son tan acusados como en el caso de la radiación
de neutrones, tal como se comprobó en esta memoria y como han demostrado otros autores
[Rax99].
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