А.Р. ШАРИПОВА, А.С. КОЛОСОВА Научный руководитель – Г.Г. ДАВЫДОВ, к.т.н.

А.Р. ШАРИПОВА, А.С. КОЛОСОВА
Научный руководитель – Г.Г. ДАВЫДОВ, к.т.н.
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ
МИКРОСХЕМ SN74AHC14D И SN74LVC14ADR
КОМПАНИИ TEXAS INSTRUMENTS
Проведены исследования радиационного поведения микросхем SN74AHC14D
и SN74LVC14ADR компании Texas Instruments разных серий, но одинакового
функционального назначения.
Объектами исследований являются микросхемы SN74AHC14D и
SN74LVC14ADR – 6 независимых инверторов на триггерах Шмитта.
Серия AHC (Advanced High-Speed CMOS – усовершенствованная высокоскоростная КМОП-структура) позволяет улучшить производительную скорость в условиях низкой мощности входного сигнала при наличии
значительных помех. Содержит дополнительные цепи защиты от статического разряда и перегрузок по выходам, а также обладает сравнительно
большим диапазоном питающего напряжения [1].
Серия LVC (Low Voltage CMOS) включает в себя устройства, специально предназначенные для работы с низким уровнем питания и малой
потребляемой мощностью [2].
Работа посвящена сравнению радиационного поведения данных микросхем в условиях воздействия накопленной дозы ионизирующего излучения (ИИ).
Для исследований разработан аппаратно-программный комплекс
на базе оборудования платформы PXI [3] фирмы National Instruments.
Специализированное программное обеспечение для контроля параметров
микросхем в процессе исследований реализовано в среде программирования NI LabVIEW 2012.
Исследования проводились на установке «Гамма Панорама МИФИ».
Тип источника – Сs137. В процессе исследований контролировались: ток
потребления в статическом режиме (как правило, является наиболее чувствительным к воздействию накопленной дозы ИИ), а также выходное
напряжение высокого и низкого уровня, входной ток, порог переключения
и функционирование в диапазоне рабочих частот.
В ходе работы было выявлено критическое состояние исследуемых
объектов при облучении: статический уровень лог. «0» на выходе для
микросхем обеих серий. На рис. 1 приведены зависимости тока потребления обоих типов микросхем при облучении в критическом режиме.
Остальные контролируемые параметры в процессе воздействия изменялись незначительно.
1e+5
1e+4
1e+3
ICC, мкА
1e+2
1e+1
SN74LVC14ADR UOL,UCC = 3,6В
1e+0
SN74LVC14ADR UOL,UCC = 3,6В
SN74AHC14D UOL,UCC = 3В
1e-1
SN74AHC14D UOL,UCC = 5,5В
норма ICC SN74AHC14D, 20 мкА
1e-2
норма ICC SN74LVC14ADR, 40 мкА
1e-3
0
10
20
30
40
50
D, условные единицы
Рис. 1. Зависимости тока потребления двух типов микросхем
от уровня накопленной дозы ИИ
Определены уровни параметрического отказа и показаны различия радиационного поведения микросхем SN74AHC14D и SN74LVC14ADR.
Микросхемы серии LVC обладает более стабильным радиационным поведением по сравнению с AHC, разница может быть обусловлена наличием
в AHC микросхемах дополнительных цепей защиты, не оптимизированных для условий воздействия накопленной дозы ИИ.
Список литературы.
1.
2.
3.
AHC/AHCT Designer’s Guide, TI, 2000. http://www.ti.com/lit/ml/scla013d/scla013d.pdf.
LVC Designer’s Guide, TI, 1996. http://www.ti.com/lit/ml/scba010/scba010.pdf.
PXI advisor. http://www.ni.com/pxi/.