UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

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Capítulo 7 (a) (b) (c) (d) Fig. 7.8a-d: Reducción de la ganancia diferencial de diversos amplificadores de instrumentación. (a) (b) Fig. 7.9: Evolución anómala de la ganancia diferencial de los amplificadores de instrumentación INA114. 210
Efectos de la radiación sobre amplificadores de instrumentación en tecnología bipolar irradiación, la ganancia decrecía con suavidad (fig. 7.8a-c). En el amplificador de instrumentación INA110, se observa un descenso aparente de la ganancia que, en realidad, no fue tal. Este descenso está relacionado con un fenómeno que se describirá posteriormente y relacionado con el descenso de la tensión de saturación. Trabajos anteriores, como [Den02], concuerdan perfectamente con los datos mostrados en esta memoria. La única excepción a esta regla fue el modelo INA114. En él, se observó que la ganancia era estable hasta que se producía un pequeño repunte seguido por una rápida destrucción del amplificador (fig. 7.9a-b). El suave decrecimiento observado en la primera etapa de la irradiación puede ser explicado con facilidad recordando que, de acuerdo con (4.62a), la ganancia diferencial es un parámetro dependiente de unas resistencias y de la ganancia en lazo abierto de los amplificadores operacionales internos. Todas las resistencias utilizadas en el experimento eran de origen metálico, tanto si eran internas como externas, por lo que el único parámetro que puede influir en la ganancia diferencial es la ganancia en lazo abierto de los amplificadores operacionales. De acuerdo con lo mostrado en el capítulo 6, este parámetro decrece con la irradiación por lo que acontecerá el mismo fenómeno en los amplificadores de instrumentación integrados, conduciendo esto a una reducción de la ganancia diferencial. En definitiva, sería un fenómeno similar al observado en la ganancia en lazo cerrado del amplificador operacional OPA627 (ap. 6.4.2). Sin embargo, este descenso no puede justificar por qué se producen descensos acusados en el valor de la ganancia. Así, por ejemplo, un amplificador de instrumentación con ganancia 107 necesitaría que la ganancia en lazo abierto de los amplificadores se redujera hasta un valor en torno a 7 V/V para que la ganancia del amplificador de instrumentación disminuyera a la mitad, como se deduce de (4.67a). Para explicar la reducción observada en fig. 7.8d, hay que recurrir a la modificación de la función entrada-salida, que se estudiará en el siguiente apartado. Por otra parte, no se puede encontrar una explicación concluyente al crecimiento observado en el amplificador INA114. Una posible hipótesis sería que las resistencias metálicas de la red tienen en serie una resistencia parásita de naturaleza semiconductora. La resistencia se incrementaría con la radiación y, de esta manera, el coeficiente 1+ 2R/RG de (4.52g) aumentaría. Sin embargo, esta hipótesis no explica por qué el crecimiento antecede a un súbito colapso del amplificador, en el que su salida es igual a la tensión de saturación positiva. 7.6.2 Relación entrada-salida Tras llevar a cabo la irradiación, se midió la función entrada-salida de los amplificadores de instrumentación con ganancia igual a 100 (INA110) y 107 (INA111). En los amplificadores no irradiados, esta función es una línea recta que se trunca al llegar a la tensión de saturación de los amplificadores. Puesto que los dispositivos estaban alimentados con ±15 V, la tensión de saturación se aproxima a alguno de estos dos valores. Sin embargo, en los amplificadores irradiados esto deja de ser cierto. 211
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Agradecimientos Es tradicional que
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