Автоматизированный контроль параметров операционных усилителей при исследовании эффекта низкой интенсивности

Бесплатный доступ

При контроле параметров операционных усилителей (ОУ), подвергаемых воздействию ионизирующего излучения, может потребоваться использование нескольких схем включения и достаточно длительная (до десятков часов) регистрация критериальных параметров, что требует автоматизации всего процесса. Цели и задачи: решение задачи автоматизированного контроля параметров ОУ в течение длительного времени при необходимости использования разных схем включения ОУ. Методы. До и во время воздействия с помощью разработанной методики контролировались такие наиболее чувствительные к воздействию ионизирующего излучения параметры ОУ, как напряжение смещения нуля, входной ток, быстродействие. Управление переключением измерительных схем, подключение и контроль напряжения питания, регистрация контролируемых параметров проводились с помощью приборов, объединенных под управлением ПK. Для управления приборами и регистрации данных была разработана интерфейсная программа, обеспечивающая отображение результатов измерения всех контролируемых параметров в реальном времени с одновременной записью в файл. Результаты. Для ОУ, облучаемого гамма-квантами изотопного источника на основе 60Со, получены графики зависимостей исследуемых параметров от накопленной дозы при общем времени регистрации порядка 70 часов для различных значений интенсивности воздействия. Показано, что из исследуемых параметров только входной ток заметно изменяется в рассматриваемом диапазоне уровней воздействия. Экспериментальные результаты проанализированы в рамках наиболее популярной на сегодняшний день конверсионной модели встраивания заряда на поверхностные состояния, определены коэффициенты аппроксимации полученных результатов модельными кривыми для двух различных интенсивностей набора дозы. Заключение. Предложена схема контроля параметров ОУ в процессе радиационного эксперимента, разработано программное обеспечение управления измерительным оборудованием, используемого для автоматизированной регистрации отклика ОУ в течение длительного времени. Проведена апробация методики в условиях реального эксперимента при вариации интенсивности воздействия. Установлено, что в ОУ проявляется эффект низкой интенсивности, который не удается описать в рамках конверсионной модели.

Еще

Операционный усилитель, автоматизированный контроль параметров, эффект низкой интенсивности, ионизирующее излучение

Короткий адрес: https://sciup.org/147253157

IDR: 147253157   |   УДК: 004.942   |   DOI: 10.14529/ctcr260106

Operational amplifier parameters automated control in the enhanced low dose rate sensitivity effect investigation

During monitoring of the operational amplifiers (op amps) parameters exposed to ionizing radiation, it may be necessary to use several application circuits and register the criteria parameters for a sufficiently long time (up to tens of hours) that requires the whole process automation. Aims and objectives. The solution of the task of op-amp parameters automated control for a long time using the different op-amp application circuits Methods. The developed technique was used to control the most sensitive to the ionizing radiation exposure op-amp characteristics i.e. zero-offset voltage, input current and the performance during the exposure. The set of instruments controlled by PC was used to measuring schemes switching, power supply on-set and control, observed parameters registration. The interface software visua¬lized all controlled parameters results in real time with simultaneously logging was developed to control instruments and data registration. Results. The relations of the studied op-amp parameters on the accumulated dose for different exposure intensities have been obtained for op-amp exposed to 60Co gamma isotope source (total registration time was about 70 hours) It was shown that among investigating parameters only input current varies significantly in the considering exposure level interval. Experimental results are analyzed in the network of the today’ most popular conversion model of charge injection to surface states; coefficients of obtained results with model curves approximation were determined for the two different dose rates. Conclusion. A circuit for monitoring op-amp parameters during a radiation experiment is proposed, and software for controlling measuring equipment used for automated recording of op-amp response over a long period of time is developed. The methodology was tested in a real experiment with dose rate variation. It has been established that the low intensity effect is manifested in the op-amp, which cannot be described within the framework of the conversion model.

Еще