UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Efectos de la radiación sobre amplificadores operacionales de pequeña señal y potencia
( − )
V R · h · h · I I
(6.8)
OUT L FEQA , 1 FEQA , 2 Q ShNegIni ,
Dado que el amplificador operacional estaba configurado como seguidor de tensión,
esta tensión se identificó como la de offset de la entrada.
A medida que disminuye IShNeg,Ini, la salida seguirá creciendo por lo que se justificaría
el aumento de la tensión de offset. Sin embargo, no sólo decrece IShNeg,Ini, sino que también
lo hace la ganancia de los transistores del par Darlington. Para valores muy altos de flujo
de neutrones, VOUT → 0 ya que hFE,QX → 0. Este hecho justifica que la tensión de offset de
los amplificadores PA10 y PA12A alcance un máximo y comience a decrecer si la
irradiación prosigue.
Otros trabajos [Joh76, Bon97, Sha97] han hallado resultados similares a los mostrados en
esta memoria tanto al irradiar con neutrones como con radiaciones ionizantes. Sin embargo, la
corriente en cortocircuito no suele ser estudiada en los amplificadores irradiados, a pesar de que
puede ser un parámetro clave. P. e., el amplificador OPA602 puede llegar aparentemente hasta
un valor de 8·10 13 n·cm -2 sin ser gravemente afectado: VOS = 7 mV, IB, IOS ≈ 10 pA, GOL = 85 dB,
fu = 3 MHz y S.R. = 3.8 V/µs. Esto permitiría juzgarlo como una excelente opción para diseñar
un sistema de instrumentación tolerante a radiación. Sin embargo, no puede proporcionar más de
0.8 mA. Por ejemplo, si se colocase en una red no inversora de ganancia 5.7 con R1 = 1 kΩ y R2
= 4.7 kΩ, la tensión de salida no podría exceder nunca de 4.56 V, pudiendo afectar seriamente al
sistema completo.
6.6.5 Desplazamiento de la tensión de saturación
El valor teórico de este parámetro se estudió en ap. 4.3.9. En él, se vio que estas tensiones
equivalían a la suma de tensiones CE en saturación, BE en ZAD, etc. En general, son
parámetros que se ven afectados por el daño por desplazamiento pero sin sufrir cambios
importantes en su valor.
En los amplificadores de pequeña
señal, se observaron sólo pequeños cambios
en el valor de estos dos parámetros, de
apenas unos milivoltios incluso en las
muestras más irradiadas. Los únicos cambios
significativos se encontraron en los modelos
bipolares similares al modelo OP27, en los
que el valor de SVS positivo se mudó de 0.5
V a 0.1 V en las muestras más irradiadas.
Asimismo, se observa una mínima
dependencia de la tensión de alimentación.
En los amplificadores de potencia de
199
Fig. 6.28: Evolución del desplazamiento de la tensión de
saturación en los amplificadores OPA541A.