UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 1
1.2 Objetivo de esta memoria
En esta memoria, se pretende comprender la manera en que se van a degradar los
amplificadores operacionales construidos en tecnología bipolar cuando se encuentren en el
ambiente de radiación del sistema de criogenia del LHC del CERN, así como las causas de su
degradación. Asimismo, se extrapolarán los resultados obtenidos a circuitos complejos en los
que existan amplificadores operacionales integrados.
Para ello, se realizará en primer lugar un estudio teórico de las topologías más populares de
los amplificadores operacionales y se relacionará su estructura interna con las no idealidades
presentes en los amplificadores operacionales reales. Los resultados obtenidos en este apartado
serán relacionados con la degradación de los componentes internos elementales, bastante
desarrollada, y se contrastarán los resultados teóricos con los hechos experimentales.
Finalmente, se estudiarán componentes más complejos basados en el amplificador
operacional bipolar y se intentará relacionar los cambios observados tras someterlos a radiación
con la degradación de los amplificadores internos. Los tipos de elementos elegidos son los
amplificadores de instrumentación, las referencias de tensión y los conversores digitalanalógicos.
Los capítulos de esta memoria se describen a continuación:
Capítulo 1: Se describe el entorno de radiación del sistema de criogenia del LHC del
CERN y se explica la estructura de la memoria.
Capítulo 2: Se explicará cómo afecta la radiación a la materia. Para ello, se clasifican las
radiaciones según los mecanismos de interacción con el material (ionizante y no ionizante)
así como según el modo de acción (Global o local). Asimismo, los materiales se
clasificarán según su carácter (semiconductor, aislante o metal).
Capítulo 3: Una vez que se ha descrito el efecto de la radiación sobre los materiales, se
estudiará el modo en que la degradación de aquellos afecta a estructuras electrónicas
sencillas como resistencias, condensadores, uniones PN y Schottky, transistores, etc.
Capítulo 4: El propósito de este capítulo es describir el amplificador operacional bipolar.
Se describirán las no idealidades de este dispositivo, se estudiarán las topologías internas
más populares de las diversas etapas y, finalmente, se relacionarán las no idealidades con
los parámetros de los componentes internos. Una vez llevada a cabo esta tarea, se
procederá a estudiar teóricamente componentes más complejos como los amplificadores de
instrumentación (que constan de tres amplificadores y una red de resistencias), referencias
discretas de tensión (Band gap, Zener enterrado y XFET) y conversores digitalesanalógicos,
con el objetivo de relacionar sus no idealidades con los parámetros de los
amplificadores operacionales internos.
Capítulo 5: Este capítulo está dedicado a describir el método experimental. En primer
lugar, se describirá la fuente de neutrones que ha sido preparada en el ITN de Portugal para
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