电子元器件的抗辐射应用

电子元器件的抗辐射应用
9.4.1 抗辐射加固电子系统的器件选择
    在抗辐射加固电子系统的设计中，一个首要的任务是如何合理地选择电子元器件。选择的一般原则是，所选用的器件既能实现系统的电气性能指标，又具有较好的抗辐射潜力。为了正确地选用抗辐射能力强的电子元器件，尽可能避免使用抗辐射能力差的器件，掌握以下给出的一些规律是十分重要的应该指出的是，这里对不同器件抗辐射能力的比较是在其它条件相同或相当的前提下进行的，只具有相对的意义，不要把它们绝对化。
    1. 双极型器件抗中子辐照的能力差，最敏感的参数是电流放大系数hFE；MOS器件抗电离辐照的能力差，最敏感的参数是阀值电压VT。MOS场效应管的抗中子辐射能力比双极晶体管高1～2个数量级，但它的抗电离辐射能力却比双极晶体管低2～3个数量级。
    2. 在分立半导体器件中，闸流管、单结晶体管和太阳能电池的抗辐射能力最差，所以应该尽可能避免在辐射环境中使用此类器件。
    3. 在二极管中隧道二极管的抗辐射能力最强，其次为电压调整二极管和电压基准二极管，普通的整流二极管最差。
    4. 在具有不同的参数指标、结构或管芯材料的双极二极管中，大功率晶体管的抗辐射能力优于小功率晶体管，高频晶体管优于低频晶体管，开关晶体管优于放大晶体管，锗晶体管优于硅晶体管，npn晶体管优于pnp晶体管。
    5. 在不同类型的器件中，半导体二极管的抗辐射能力优于晶体管三极管，结型场效应管的抗辐射能力优于双极晶体管，由分立器件构成的电路的抗电离辐射能力优于实现相同功能的单片集成电路，数字集成电路的抗中子辐射能力模拟集成电路。
    6. 在相同类型的器件中，工作频率越高，工作电流越大，开关时间越短，或者额定电源电压越高，则抗辐射能力越强。例如，用相同工艺和材料制作的微处理器电路，要求10V电源的电路比要求5V电源的电路抗辐射能力强，因为10V电源有3V的噪声容限，而5V电源只有1.5V的噪声容限。