Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Кulchenkov, E.A.
Study of the Influence of the Voltage Regulator Integrated Circuit Topology on its Radiation Hardness = Исследование влияния топологии интегральной микросхемы стабилизатора напряжения на его радиационную стойкость / E.A. Кulchenkov; E. A. Кulchenkov, A. A. Demidov, S. B. Rybalka. – DOI 10.21122/2220-9506-2025-16-1-63-68 // Приборы и методы измерений. – 2025. – Т. 16, № 1. – P. 63-68. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/153786. – На англ. яз.

Method of recording responses to radiation exposure is considered using the X-ray complex RIK-0401 and it is shown that for linear voltage regulators integrated circuits it allows diagnosing presence of changes in their topology. Four types of integrated circuits (ICs) of IS-LS1-1.8V type have been studied. They are equivalent in their main electrical parameters, but have differences in the output key design (vertical transistors with different base wiring), current mirrors and differential stages. ICs have modified design of the output key base: 1) vertical p-n-p-structures (Type 1); 2) mixed (lateral+vertical) p-n-p-structures (Type 2); 3) design as in the foreign analogue and vertical p-n-p-structures (Type 3); 4) design as in the foreign analogue and mixed (lateral+vertical) p-n-p-structures (Type 4). It has been found that the highest radiation hardness to the total ionizing dose effects is demonstrated by samples of Type 1 and Type 2. RADON-23 laser complex (with a maximum energy density of 200 mJ/cm2) has been used for examination of voltage regulator samples to impulse ionizing radiation hardness. The thyristor effect has not been fixed in all studied samples of Type 1–4. Results of the research allow developing methods for increasing the radiation hardness of the IS-LS1-1.8V by varying the topology of microcircuits and choosing the most advantageous option for manufacturing the output key.
Рассмотрен метод регистрации отклика на радиационное воздействие с использованием рентгеновского комплекса РИК-0401 и показано, что для линейных стабилизаторов напряжения интегральных схем он позволяет диагностировать наличие изменений в их топологии. Исследованы 4 типа микросхем ИС-ЛС1-1.8В, которые по основным электрическим параметрам эквивалентны, но имеют отличия в исполнении выходного ключа (вертикальные транзисторы с различным разведением базы), токовых зеркал и дифференциальных каскадов: c измененным исполнением базы выходного ключа и вертикальными p-n-p-структурами (Тип 1); с измененным исполнением базы выходного ключа и смешанными (латеральные + вертикальные) p-n-p-структурами (Тип 2); с исполнением базы выходного ключа как у зарубежного аналога и вертикальными p-n-p-структурами (Тип 3); с исполнением базы выходного ключа как у зарубежного аналога и смешанными (латеральные + вертикальные) p-n-p-структурами (Тип 4). По результатам исследования установлено, что наибольшую радиационную стойкость к эффектам поглощённой дозы демонстрируют образцы микросхемы стабилизатора напряжения ИС-ЛС1-1.8В Типа 1 и Типа 2. Для исследования образцов линейного стабилизатора на стойкость к воздействию импульсного ионизирующего излучения использовался лазерный комплекс РАДОН-23 с максимальной плотностью энергии 200 мДж/см2. Установлено отсутствие тиристорного эффекта в исследованных Типах 1–4 линейного стабилизатора напряжения ИС-ЛС1-1.8В. Полученные результаты позволяют разрабатывать способы повышения радиационной стойкости линейного стабилизатора напряжения ИС-ЛС1-1.8В путём варьирования топологии интегральных микросхем и выбирать наиболее выгодный вариант изготовления выходного ключа.

621.316.722.1

общий = БД Техника
общий = ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
общий = ТОПОЛОГИЯ
общий = ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
общий = РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ
общий = ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ