Radiasiýanyň esasy kynçylyklary {{0} ened Gatylaşdyrylan kristal yrgyldamalar: In - jemi Ionizasiýa dozasynyň we ýeke - Waka effektleriniň derňewi
Gysgaça syn: Kristal yrgyldamalaryň radiasiýa şertlerinde täsin kynçylyklary
Elektron ulgamlaryň "ýürek urgusy" bolup hyzmat edýän kristal yrgyldamalar, ýokary - radiasiýa şertlerinde üýtgeşik kynçylyklar bilen ýüzbe-ýüz bolýar. Esasy komponentleri {{2} ie piezoelektrik kristallary we takyk yrgyldama zynjyrlary {{3} radi radiasiýa başgaça jogap berýärler, ýöne täsirler ahyrky netijede esasy öndürijilik ölçeginde ýüze çykýar: ýygylygyň durnuklylygy. Radiasiýa täsirleri, esasan, iki görnüşe bölünýär: Jemi Ionizasiýa Dozasynyň (TID) täsirleriniň kem-kemden zaýalanmagy we leeke - Waka effektleri (SEE) sebäpli ýüze çykan duýdansyz näsazlyklar.
I bölüm: Jemi ionlaşdyryjy dozanyň täsiri {{0} Cry Kristal yrgyldamalaryň "Hroniki garramagy"
1.1 Kristalyň özüne jemlenen zyýan
TID täsirleri, ionlaşdyryjy şöhlelenmä uzak wagtlap - täsir etmegi sebäpli energiýanyň ýygnanmagy netijesinde kwars kristallaryna iki esasy zeper ýetmegine sebäp bolýar:
Panel kemçilikleriniň progressiw emele gelmegi
• Radiasiýa, kristalyň içinde süýşmegi zaýalaýar, atomlary panjara ýerlerinden çykarýar.
• Boş ýerler, interstisial atomlar we beýleki kemçilikler wagtyň geçmegi bilen ýygnanýar.
• Bu kemçilikler kristalyň elastik yzygiderliligini we mass- ýükleme effektlerini üýtgedýär.
• Göni täsir: rezonans ýygylygyndaky yzygiderli üýtgemeler we ýygylygyň - temperatura häsiýetli egrisiniň ýoýulmagy.
Aceserlerde we interfeýslerde ýygnamak
• Ionizasiýa radiasiýasy kristal ýüzünde we elektrod interfeýslerinde kesgitli zarýadlary döredýär.
• Zarýadyň toplanmagy akustiki tolkunyň köpelmegi üçin serhet şertlerini üýtgedýär.
• Akustiki tolkunlaryň ýaýramagyny we ýaýramagyny ýokarlandyrýar.
• Göni täsir: hil faktorynyň peselmegi we fazanyň ses öndürijiliginiň peselmegi.
1.2 Yrgyldama zynjyrlarynyň kem-kemden peselmegi
Yrgyldama zynjyrlarynda işjeň we passiw komponentler radiasiýa dozasynyň ýygnanmagy bilen peselýär:
Işjeň enjamlarda parametrleriň süýşmegi
• MOSFET bosagadaky naprýa .eniýelerde yzygiderli süýşmek yrgyldama zynjyrlarynyň ikitaraplaýyn nokadyny üýtgedýär.
• Tranzistor transkondensiýasynyň peselmegi aýlaw girdejisini peseldýär.
• Göni täsir: yrgyldamany başlamakda kynçylyk, çykyş amplitudasynyň peselmegi we agyr ýagdaýlarda yrgyldamanyň bes edilmegi.
Syzdyryjy tokda ekspensial artma
• Oksid duzak zarýadlary PN çatryklarynda we derwezäniň oksidlerinde syzma akymlarynyň köpelmegine sebäp bolýar.
• Statiki energiýa sarp edilişiniň ep-esli ýokarlanmagy.
• malylylyk sesiniň ýokarlanmagy fazanyň sesini ýokarlandyrýar.
• Göni täsir: Energiýa sarp edilişi spesifikasiýalardan ýokary, sesiň derejesi ýokarlanýar.
Seslenme torunyň parametrleriniň üýtgemegi
• radiasiýa {{0} load ýük kondensatorlarynyň we rezistorlaryň duýgur parametrleri üýtgeýär.
• Yrgyldamak üçin zerur faza çalşygy şertlerini üýtgedýär.
• Göni täsir: Merkez ýygylygynyň üýtgemegi we sazlaýyş diapazonynyň gysylmagy.
II bölüm: leeke - Waka effektleri {{1} Cry Kristal yrgyldamalaryň “duýdansyz ýürek hüjümi”
2.1 Kristal bölüme göni täsir
Wagtlaýyn göçürmegiň zyýany
• Bir ýokary - energiýa bölejigi (meselem, agyr ion ýa-da ýokary - energiýa protony) kristaldan geçýär.
• Bölejikleriň traýektoriýasy boýunça lokal panjara zeperini döredýär.
• Wagtlaýyn ýerli stres üýtgemelerine sebäp bolýar.
• Göni täsir: Soňra bölekleýin dikelip bilýän dessine ýygylyk bökmek.
Depozit effektleri
• Bölekler wagtlaýyn elektrik meýdanlaryny döredip, kristalyň içinde goýulýar.
• Zarýad piezoelektrik täsiri arkaly wagtlaýyn mehaniki streslere öwrülýär.
• Göni täsir: Faza böküşleri we ýygylygyň durnuklylygynyň gysga - möhleti zaýalanmagy.
2.2 Yrgyldama zynjyrlarynyň dessine bozulmagy
Analog zynjyrlarda ýekeje - Waka geçirijileri (SET)
• {okary - energiýa bölejikleri yrgyldama ýadrosynda güýçlendirijileri ýa-da ikitaraplaýyn zynjyrlary urýar.
• Kuwwat ýa-da signal çyzyklarynda wagtlaýyn tok impulslaryny dörediň.
• Impulsyň giňligi onlarça pikosekuntdan birnäçe mikrosekunt aralygyndadyr.
• Göni täsir:
• Çykyş tolkun formasynyň üstünde dessine ýapyşmalar.
• Fazanyň dowamlylygynyň duýdansyz kesilmegi.
• phase- gulplanan aýlawlaryň (PLL) gulpuň ýitmegine ýa-da sagat sinhronlamasynyň şowsuz bolmagyna sebäp bolup biler.
Dolandyryş logikasynda ýekeje - Wakalaryň başagaýlygy (SEU)
• Bitli süýşmeler sanly dolandyryş bölümlerinde ýüze çykýar (meselem, ýygylygy sazlamak registrleri, re controlim dolandyryş sözleri).
• Konfigurasiýa parametrleri bilgeşleýin üýtgedilýär.
• Göni täsir:
• Çykyş ýygylygy nädogry baha geçýär.
• Işleýiş reesimleriniň adaty bolmadyk kommutasiýasy.
• Adaty işlemegi dikeltmek üçin konfigurasiýa talap edip biler.
Single - Wakalar Latch - up (SEL) -iň katastrofiki netijeleri
• Parazit PNPN gurluşlarynyň titremegi ýokary - häzirki ýoly döredýär.
• Häzirki akym ep-esli ýokarlanýar (adaty bahadan 100 esse ýokary).
• Göni täsir:
• Zynjyryň doly işlemezligi.
• malylylyk gaçmagy hemişelik zeper ýetirip biler.
• Dikeldiş üçin güýçli tigir sürmegi talap edýär.
III bölüm: Kristal yrgyldamalar üçin ýöriteleşdirilen berkitme strategiýalary
3.1 TID täsirlerine garşy anyk çäreler
Kristal materiallaryň optimal saýlanylyşy
• radiasiýa - gatylaşdyrylan kristallary ulanyň: SC - kesilen kwars, AT - kesilenden has gowy radiasiýa garşylygyny görkezýär.
• processingörite gaýtadan işlemegiň usullary: Wodorod bilen arassalamak başlangyç kristal kemçilikleri azaldar.
• Täze materiallary gözlemek: Lityum niobate (LNB) ýaly alternatiwalar belli ýygylyk zolaklarynda wada görkezýär.
Gatylaşdyrylan zynjyr dizaýny
• radiasiýa {{0} ened gatylaşdyrylan proseslerde ýarymgeçiriji enjamlary ulanyň.
• Bosag naprýa .eniýesiniň süýşmeginiň awtomatiki öwezini dolmak üçin artykmaç ikitaraplaýyn zynjyrlary dizaýn ediň.
• Parametrleriň aralygyndaky işlemegi üpjün etmek üçin çydamlylyk dizaýnyny ulanyň.
• Syzýan tok gözegçiligini we kompensasiýa zynjyrlaryny birleşdiriň.
Gurluş optimizasiýasy
• radiasiýa - duýgur materiallaryň ulanylmagyny azaltmak üçin kristal gaplamany optimizirläň.
• Interfeýs zarýadynyň toplanmagyny azaltmak üçin elektrod dizaýnyny we birikdiriş usullaryny gowulandyryň.
• surfaceerüsti täsirleri azaltmak üçin ýörite örtükleri ulanyň.
3.2 leeke - Waka effektleri üçin ýörite çözgütler
Zynjyr arhitekturasy - Derejäni goramak
• Kritiki analog signal ýollarynda süzgüç we histerez zynjyrlaryny ulanyň.
• Üç modully artykmaçlygy (TMR) we sanly dolandyryş bölümleri üçin wagtal-wagtal täzelenmegi amala aşyryň.
• Çalt kesgitlemek we dikeltmek mehanizmlerini dizaýn ediň.
• konfigurasiýa maglumatlaryny ýalňyşlary kesgitlemek we düzediş kodlary bilen goraň.
Layout dizaýnyny optimizasiýa
• Duýgur düwünleriň töweregine garawul halkalaryny goşuň.
• Gradient effektlerini azaltmak üçin umumy - sentroid görnüşlerini ulanyň.
• Latch {{0} up ýokary duýgurlygyny azaltmak üçin güýç paýlaýyş torlaryny optimizirläň.
• Kritiki zarýady ýokarlandyrmak üçin kritiki tranzistorlaryň göwrümini ulaltmak.
Ulgam - Dereje garşy çäreler
• Gyzgyn - kommutasiýany goldaýan köp {{0} os yrgyldama arhitekturasyny dizaýn ediň.
• Hakyky - wagt ýygylygyna gözegçilik we anomaliýa kesgitlemesini amala aşyryň.
• Wagtlaýyn täsirleri kesgitlemek we öwezini dolmak üçin uýgunlaşdyrylan algoritmleri dörediň.
• Parametri gaýtadan hasaplamak we ýalňyşlary dikeltmek ýaly orbitany abatlamak strategiýalaryny dörediň.
3.3 Synag we tassyklamak üçin aýratyn talaplar
Kristal yrgyldamalar üçin radiasiýa synag usullary
• TID-iň zaýalanmak tendensiýalaryna baha bermek üçin ýygylygyň durnuklylygyna uzak - uzak möhletleýin gözegçilik.
• Geçiş effektleriniň gollaryny kesgitlemek üçin faza sesiniň hakyky - wagt ölçegi.
Single - hadysanyň hakyky täsirini simulirlemek üçin {{0} am şöhle synagynda.
• Uzyn - möhletli ygtybarlylygy çaklamak üçin ömri çaltlaşdyrmak.
Synag üçin esasy parametrler
• frequygylygyň ofset bilen jemi dozanyň arasyndaky baglanyşyk egrileri.
• Fazaly ses spektriniň üýtgemegi.
• start {{0} time başlangyç wagtynyň we çözgüdiň peselmegi.
• Çykyş tolkun formasynyň bitewiligini saklamak ukyby.
Netije: Balans we optimizasiýa ulgamlary in Engineeringenerçilik çemeleşmesi
Kristal yrgyldamalaryň radiasiýa gatylaşmagy, birnäçe derejedäki söwdany {{0} off talap edýän ulgam in engineeringenerçilik kynçylygydyr:
Deňagramly materiallar we amallar
• Söwda kristal materiallaryň radiasiýa garşylygy bilen ýygylygyň durnuklylygy arasynda {{0} off aralyk.
• powerarymgeçiriji prosesiň güýç sarp edilişine we tizligine garşy deňagramlylygy.
Söwda dizaýnynda - söwda
• Çylşyrymlylyga we güýç sarp edilişine garşy artykmaçlykdan ygtybarlylyk.
• Gymmatlyk we ululyk çäklendirmelerinden gorag çäreleriniň güýjüni deňleşdirmek.
Ulgam arhitekturasyny optimizasiýa
• Köp - derejeli gorag shemalarynyň utgaşdyrylan dizaýny.
• apparat üpjünçiliginiň integrasiýasy - programma üpjünçiliginiň ýalňyşlygy - çydamlylyk strategiýasy.
• Onlaýn gözegçilik we adaptasiýa düzediş mümkinçiliklerini goşmak.
Netijede, üstünlikli radiasiýa - gatylaşan yrgyldama dizaýny, belli bir amaly gurşawyna takyk düşünmegi we öndürijilige, ygtybarlylyga we çykdajylara hemmetaraplaýyn seredilmegini talap edýär. Täze materiallarda, proseslerde we akylly kompensasiýa algoritmlerinde gazanylan üstünlikler bilen, aşa kosmos gözlegleri we ýadro energiýasy ýaly ýokary - ygtybarly programmalar üçin has ygtybarly {{2} base binýady üpjün edip, aşa radiasiýa gurşawynda kristal yrgyldamalaryň öndürijiligi gowulaşar.
Bu maksatly derňew we gatylaşdyryş strategiýasy, iň agyr radiasiýa şertlerinde-de ulgamyň "ýürek urmasynyň" durnukly we ygtybarly bolmagyny üpjün edýär.