Разработка методов схемотехнического проектирования радиационно-стойких инструментальных усилителей для БиМОП АБМК тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат наук Титов, Алексей Евгеньевич

• Титов, Алексей Евгеньевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Титов, Алексей Евгеньевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. ОСОБЕННОСТЬ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАДИАЦИОННО-СТОЙКИХ АНАЛОГОВЫХ ИС И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

1.1. Дестабилизирующие факторы космического пространства

1.2. Влияние радиационного и температурного воздействия на активные элементы радиационно-стойкого АБМК

1.3. Особенности проектирования радиационно-стойких сенсорных интерфейсов

1.4. Основные выводы. Частные исследовательские задачи

2. МЕТОД СОБСТВЕННОЙ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ МАЛОСИГНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ В ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

2.1. Собственная компенсация влияния выходных проводимостей биполярных транзисторов в динамических нагрузках

2.2. Динамическая нагрузка на трех р-п-р транзисторах

2.3. Динамическая нагрузка на четырех р-п-р транзисторах

2.4. Динамическая нагрузка с дополнительным повторителем напряжения

2.5. Основные выводы и результаты

3. МЕТОД СОБСТВЕННОЙ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ МАЛОСИГНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ СИНФАЗНОГО СИГНАЛА В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ КАСКАДАХ

3.1. Структурные особенности минимизации коэффициента ослабления синфазного сигнала

3.2. Особенность симметричных дифференциальных каскадов с динамической нагрузкой

3.3. Симметричные мультидифференциальные операционные усилители

3.4. Практическая реализация дифференциальных каскадов для мультидифференциальных операционных усилителей

3.5. Основные выводы

4. МЕТОД СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ С МУЛЬТИДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМИ ОУ

4.1. Обобщенная структура инструментальных усилителей с мультидифференциальными операционными усилителями

4.2. Собственная компенсация влияния активных элементов

4.3. Инструментальные усилители на двух мультидифференциальных операционных усилителях

4.4. Инструментальные усилители на трех мультидифференциальных операционных усилителях

4.5. Основные выводы

5. ИНЖЕНЕРНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

5.1. Инструментальный усилитель на одном мультидифференциальном операционном усилителе

5.2. Инструментальный усилитель на двух мультидифференциальных операционных усилителях

5.3. Инструментальный усилитель на трех мультидифференциальных операционных усилителях

5.4. Двухканальный инструментальный усилитель на базе парафазного мультидифференциального операционного усилителя

5.5. Основные выводы и результаты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Базовый матричный кристалл. Радиационно-стойкая версия АБМК. Структура и свойства компонентов

Приложение 2. Результаты моделирования принципиальных схем

Приложение 3. Результаты моделирования мультидифференциального операционного усилителя в среде PSpice на адекватных компонентах радиационно-стойкого АБМК

Приложение 4. Spice-модели инструментальных усилителей на базе техники АБМК

Приложение 5. Акты внедрения результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методов схемотехнического проектирования радиационно-стойких инструментальных усилителей для БиМОП АБМК»

ВВЕДЕНИЕ

Начало исследованиям по проблеме радиационной стойкости изделий электронной техники (ИЭТ) и радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) космического назначения положено в середине 60-х годов. В последующие 30 лет эта проблема была одной из приоритетных и решалась на основе государственного и межотраслевого планирования. В результате в СССР была создана функционально полная номенклатура радиационно-стойких изделий микроэлектроники, насчитывающая более тысячи типономиналов микросхем и полупроводниковых приборов.

С распадом СССР за пределами Российской Федерации осталось более 50% предприятий электронной промышленности и конструкторских бюро, производивших радиационно-стойкие ИЭТ. Последовавший за этим экономический спад и снижение объемов госзаказа привели к сокращению и в большинстве случаев к прекращению производства большей части их номенклатуры [44].

Обеспечение радиационной стойкости - одна из основных задач, стоящих перед космической отраслью. Решение проблемы достоверной оценки стойкости на этапе проектирования космического аппарата (КА) далеко от завершения не только в России, но и во всем мире [93], [95], [97], [100], [101], [104], [113], [114], [117], [118]. Существенное уменьшение объемов выпуска радиационно-стойкой электронной компонентной базы (ЭКБ) и сокращение на рынке числа фирм-производителей такой продукции привело к применению в космических аппаратах электронных компонентов (ЭК) коммерческого уровня качества. Это обусловлено экономическими соображениями, так как цена на коммерческую продукцию ниже, чем на радиационно-стойкую. Однако, использование коммерческих интегральных схем (ИС) в бортовой РЭА (БРЭА) КА влечет неоправданный риск. Связано это с тем, что ряд коммерческих ИС неприменим для условий эксплуатации в космосе, большинство имеет уровень функциональных отказов примерно 10 крад по дозе накопленной радиации, их стойкость не контролируется от партии к партии, а надежность в экстремальных условиях эксплуатации не определена [49].

Как отмечено в [49], из-за несовершенства отечественной компонентной ба-

зы в России вынуждены применять в разработках коммерческие микроэлектронные компоненты иностранного производства. Зачастую этим компонентам недостает показателей стойкости: практически полностью отсутствуют показатели энергии протонов, вызывающих одиночные сбои, очень редко в данных фирм-производителей присутствует «сечение насыщения» [49] одиночных сбоев и катастрофических отказов. Топологическая норма, по которой можно приближенно оценить стойкость компонента, хотя и встречается в информационных материалах, которых много в Интернете, но они носят неофициальный характер.

Кроме того, актуальность развития радиационно-стойких изделий микроэлектронной техники обусловлена и тем обстоятельством, что финансовые и материальные затраты на эти работы несопоставимы с издержками и потерями, которые возникают при разработке, производстве и эксплуатации изделий ракетно-космической техники (РКТ) с использованием коммерческих ИС. Как показывают оценки одного из мировых лидеров в области разработки и производства радиа-ционно-стойких микросхем Harris Semiconductor (США), несмотря на то, что стоимость радиационно-стойких ИС примерно в 100 раз выше стоимости аналогичных изделий общетехнического исполнения, при использовании последних для достижения того же уровня радиационной стойкости РЭА требуются несравнимо большие затраты на системном уровне (в 10 раз и более), чем при применении ра-диационно-стойкой элементной базы [44].

Поэтому в последние годы в РФ вопросам развития радиационно-стойкой микроэлектроники, обеспечения качества и надежности РЭА уделяется большое внимание [6], [82], [83].

Развитие систем автоматического управления, измерительной техники и диагностики связано с совершенствованием датчиковой аппаратуры и, следовательно, аналоговых и аналого-цифровых интерфейсов, обеспечивающих измерение и первичное преобразование сигналов от сенсоров (чувствительных элементов (ЧЭ)). В основном это совершенствование связано с развитием технологии, что привело в некоторых случаях к интеграции аналоговых интерфейсов и сенсоров внутри одного микроэлектронного устройства, являющегося преобразователем

физических (физико-химических) величин [45], [59] и реализующего весь цикл измерения и преобразования. Такие устройства являются микроэлектронными системами (МЭС), при этом соединения между базовыми сложно-функциональными (СФ) блоками реализуются в кристалле (системы на кристалле - СнК) [5], [9] или на подложке (системы в корпусе - СвК), которые являются предпочтительными для РЭА космического базирования [16].

Важно отметить, что если ужесточение технологических норм и переход на субмикронные технологии для цифровой части ИС позволяет улучшить ее качественные показатели, то для аналоговых СФ блоков, выполняющих основное преобразование сигнала, такой переход ухудшает их метрологические свойства [40].

Как показывает практика и результаты научных исследований [47], [52], современную прецизионную аппаратуру, функционирующую в условиях воздействия дестабилизирующих факторов (ДФ), можно создавать на базе отечественных микронных технологий, включая и технику базовых матричных кристаллов (БМК), в частности, на базе аналогового биполярно-полевого БМК (АБМК) (ОАО «Интеграл», г. Минск) (приложение 1). В этом случае задачи повышения метрологических свойств МЭС необходимо решать на схемотехническом уровне, обеспечивая ослабление влияния изменения дифференциальных параметров активных элементов на основные характеристики и параметры аналоговых ИС. В настоящее время такой подход имеет важное значение для отечественной промышленности.

Специфичность ЧЭ и микроэлектронных электромеханических систем (МЭМС) для объектов РКТ, равно как и для объектов ядерной энергетики, существенно затрудняет создание как интеллектуальных датчиков, так и телеметрических систем в виде МЭС. Это утверждение базируется на ряде объективных факторов, среди которых в первую очередь необходимо отметить следующие:

1. воздействие суммарной дозы поглощенной радиации (£)), высокоэнергетического потока нейтронов (Т7«) и тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ), как дополнительного фактора космического пространства для определенных техпроцессов, принципиальным образом изменяют схемотехнику аналоговых узлов и функциональных модулей, образующих СФ блоки МЭС. Так, воздействие указанных

дестабилизирующих факторов на базовый узел аналоговых интерфейсов сенсорного уровня - инструментальные усилители (ИУ), приводит к значительному ухудшению их качественных показателей, в том числе увеличению напряжения дрейфа нуля, коэффициента передачи синфазного сигнала и уменьшению достижимого дифференциального коэффициента усиления, а также диапазона рабочих частот. Здесь необходимо отметить, что создание оптимальных для совокупности указанных дестабилизирующих факторов, а также температуры соответствующих кристаллов методов схемотехнического проектирования позволяет существенно (на порядок и более) повысить точность измерения физических величин и (или) увеличить допустимую суммарную дозу Д а также энергию ТЗЧ;

2. для обеспечения дополнительных архитектурных и структурных степеней свободы необходимо увеличение числа входных каналов активных элементов (мультидифференциальные операционные усилители (МОУ)), что позволяет реализовать процедуры самонастройки по результатам воздействия совокупности дестабилизирующих факторов. Это принципиально изменяет технико-экономические показатели МЭС и увеличивает предельные сроки их эксплуатации;

3. существующая и распространенная в конкретной аппаратуре структурная неоптимальность схемотехнических решений и нерациональность системных архитектур не позволяют увеличить моральный срок базовых и хорошо отработанных полупроводниковых технологий. Для РФ этот факт имеет определяющее ее технологическую независимость значение.

Сформулированные утверждения подтверждаются рядом данных, полученных при эксплуатации NASA некоторых космических аппаратов и периодической заменой бортовой РЭА. Можно предположить, что эти результаты явились исходным мотивом развития принципов БМК и появления особого направления развития этого класса ЭКБ в виде базовых структурных кристаллов [10], [94], [122], [123], а также совершенствованием схемотехники отдельных функциональных модулей [112], [125], [127] и созданием новых системных архитектур [112], [120], [127]. Однако, как показывает участие автора в конференциях ICSES и EWDTS под эгидой IEEE, зачастую в этих и других работах структурная оптимизация принципиальных

схем аналогового тракта обработки сигналов ЧЭ не рассматривается.

Объектом научных исследований являются полупроводниковые радиацион-но-стойкие кристаллы АБМК для реализации сложно-функциональных блоков микроэлектронных СвК, интегрируемых с типовыми чувствительными элементами и МЭМС в датчики и телеметрические системы ракетно-космической техники и объектов ядерной энергетики.

Предмет научных исследований связан с совершенствованием прикладной теории оптимального синтеза электронных схем и созданием инженерных методов схемотехнического проектирования радиационно-стойких инструментальных усилителей и аналоговых интерфейсов на их основе, интегрируемых с ЧЭ и МЭМС, изготовленных по любым отраслевым технологиям.

Целью данной работы является разработка прикладной теории оптимальных по совокупности качественных показателей радиационно-стойких инструментальных усилителей при компонентных и технологических ограничениях АБМК.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. провести анализ малосигнальных дифференциальных параметров активных элементов техники биполярно-полевого АБМК под воздействием дестабилизирующих факторов - суммарной дозы поглощенной радиации, потока нейтронов и температуры;

2. разработать структурные способы увеличения дифференциального коэффициента усиления и уменьшения его погрешности в условиях радиационного и температурного воздействий;

3. определить структурные условия минимизации коэффициента передачи синфазного сигнала при реализуемом дифференциальном коэффициенте усиления;

4. разработать метод структурного синтеза инструментальных усилителей, обеспечивающий уменьшение напряжения дрейфа нуля и увеличение диапазона рабочих частот при воздействии дестабилизирующих факторов;

5. создать на базе указанных и интегрируемых структурных принципов комплект принципиальных схем, выполнить их анализ с целью проверки на достоверность полученных результатов;

6. адаптировать полученные схемотехнические решения и методы на технику радиационно-стойких АБМК с учетом параметрических, структурных и технологических ограничений, накладываемых на их компонентный базис;

7. разработать и исследовать схемотехнику инструментальных усилителей в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

Решение поставленных задач связано с применением классических методов теории цепей и методов анализа и синтеза линейных электронных схем, и в частности, структурного синтеза д.т.н., проф. Крутчинского С.Г. [40]. Основы принципов собственной и взаимной компенсации и их применение описано в трудах проф. Крутчинского С.Г., вопросы их применения в аналоговых и аналого-цифровых СФ блоках рассматривались в исследованиях научной школы д.т.н., проф. Прокопенко Н.Н. (ДГТУ), а также зарубежных специалистов - д.т.н. Дворникова О.В. (ОАО «МНИЛИ», Респ. Беларусь). Преемственность использованных в диссертации методов и подходов подтверждена в публикациях [28], [33], [36], [41], [78], [105] - [110]. Исследования выполнены с помощью среды математического моделирования МаШСас! и схемотехнической системы автоматизированного проектирования Р8рюе. Принципиальные схемы моделировались в системе Р8рюе на базе разработанных ОАО «МНИЛИ» библиотек и адекватных моделей активных и пассивных элементов радиационно-стойкого АБМК [17], [91] с учетом воздействия дестабилизирующих факторов космического пространства [20] -[23], [58] в соответствии с подходами, изложенными в [1]. Исследование 8рюе-моделей рассмотрено в [64]. Адекватность Брюе-моделей АБМК подтверждается накопленным практическим опытом, в том числе при создании специализированных микросхем для аппаратуры диагностики и управления Большого Адронного Коллайдера [87], [88] и при выполнении ряда научно-исследовательских работ, например [53], [54], выполненнных с участием автора.

Решение сформулированных задач и достижение поставленной цели позволяет непосредственно:

1. создать для научно-исследовательских и проектных отраслевых организаций новые современные методы выполнения прикладных исследований и ме-

тодики проектирования принципиальных схем с новыми потребительскими свойствами и ориентированные на базовые отечественные технологические процессы;

2. максимально повысить метрологические свойства аналоговых интерфейсов сенсорного уровня, обладающих радиационной стойкостью, что позволяет увеличить их конкурентоспособность;

3. повысить эффективность использования существующих на промышленных предприятиях полупроводниковых техпроцессов в области производства МЭМС.

Научная новизна работы заключается в развитии интегрируемых методов схемотехнического проектирования дифференциальных каскадов и прецизионных усилителей, функционирующих в условиях жестких дестабилизирующих факторов, создании легко алгоритмизируемой процедуры структурного синтеза электронных схем на базе мультидифференциальных ОУ. В рамках диссертационной работы получены следующие новые научные результаты:

1. метод собственной компенсации влияния малосигнальных параметров активных элементов на основные качественные показатели динамических нагрузок;

2. метод собственной компенсации влияния малосигнальных параметров активных элементов в дифференциальных каскадах на предельный коэффициент передачи синфазного напряжения;

3. метод структурного синтеза инструментальных усилителей с мульти-дифференциальными ОУ, позволяющий синтезировать схемы с взаимной компенсацией влияния ЭДС смещения на напряжение дрейфа нуля и собственной компенсацией влияния частоты единичного усиления на диапазон рабочих частот.

Практическая значимость работы состоит в разработке частных методик и рекомендаций проектирования низкочувствительных схем и устройств в ограниченном компонентном базисе, разработке для техники БиМОП АБМК набора принципиальных схем радиационно-стойких инструментальных усилителей и аналоговых интерфейсов и их БРГСЕ-моделей, а также обосновании целесообразности разработки базового аналогового структурного кристалла (БАСК) с макрокомпонентом в виде мультидифференциального ОУ.

Личное участие автора в получении новых научных и практических результатов, а также положений диссертационной работы заключается в следующем:

1. предложено развитие принципа собственной компенсации влияния емкости коллекторного перехода на диапазон рабочих частот схемы для случая компенсации влияния выходной проводимости активных элементов в схемах с общим эмиттером и общей базой в динамических нагрузках на реализуемый дифференциальный коэффициент передачи каскада. Рассмотрены варианты введения компенсирующих контуров обратных связей в структуру динамических нагрузок

- - с_учетом изменения малосигнальных дифференциальных параметров активных элементов. Получены аналитические выражения для основных показателей динамических нагрузок, позволяющих оценить степень влияния на их величину изменения малосигнальных дифференциальных параметров активных элементов под воздействием дестабилизирующих факторов. Выполнено численное моделирование, позволяющее оценить изменение качественных показателей динамических нагрузок под воздействием этих факторов. Проведено схемотехническое моделирование динамических нагрузок в структуре каскадов на адекватных компонентах радиационно-стойкой техники АБМК с имитацией воздействия дестабилизирующих факторов и выполнен анализ полученных результатов;

2. сформулированы структурные условия минимизации коэффициента передачи синфазного сигнала в симметричных и несимметричных дифференциальных каскадах (ДК) при реализуемом (требуемом) дифференциальном коэффициенте усиления, связанные с введением дополнительных контуров компенсирующих обратных связей. Определены условия их применения во входных цепях мультидифференциальных операционных усилителей. Показана непротиворечивость использования предложенных цепей обратных связей и существующих способов увеличения коэффициента ослабления синфазного сигнала за счет повышения дифференциального сопротивления источников тока;

3. показана предпочтительность использования симметричной структуры мультидифференциальных операционных усилителей, обладающей свойством взаимной компенсации ЭДС смещения каскадов при более низкой параметриче-

ской чувствительности к коэффициенту передачи синфазного сигнала;

4. разработан метод структурного синтеза инструментальных усилителей на базе мультидифференциальных операционных усилителей, обеспечивающий взаимную компенсацию ЭДС смещения и коэффициента передачи синфазного сигнала и собственную компенсацию влияния частоты единичного усиления и статического коэффициента передачи мультидифференциального операционного усилителя. Показано, что условия компенсации являются достаточными и единственными, легко алгоритмизируются и позволяют увеличить предельно реализуемые качественные показатели инструментальных усилителей, в том числе в

^ условиях воздействия радиационного и температурного воздействий;

5. на базе предложенных методов и схемотехнических решений разработан набор инструментальных усилителей, обладающих высокими качественными показателями в условиях раздельного и комплексного воздействий дестабилизирующих факторов. Показана возможность применения аналоговых фильтров в структуре инструментальных усилителен для их использования в качестве аналоговых интерфейсов сенсорного уровня, что позволяет ослабить влияние погрешности этих фильтров на метрологические свойства конечного устройства. На набор инструментальных усилителей поданы заявки на изобретения и получено 3 патента РФ. Даны рекомендации по использованию предложенных инструментальных усилителей в зависимости от требуемых качественных показателей, уровня радиационного воздействия и других условий эксплуатации.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и результатов, сформулированных в диссертации, подтверждается результатами математического анализа, включая анализ набора практических схем, логическими выводами,, компьютерным моделированием, экспериментальными исследованиями опытных образцов, актами внедрения, публикациями, патентами, апробацией работы на международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях и семинарах, научно-технических выставках инновационных работ.

Теоретические и практические результаты диссертационной работы использованы при выполнении следующих научно-исследовательских работ:

• проект 2.1.2/9532 (2.1.2/1127) «Теоретические основы проектирования нелинейных управляемых СФ-блоков для СВЧ систем связи и телекоммуникаций нового поколения» (ЮРГУЭС 1.09.Ф). Финансирование - за счет федерального бюджета в рамках аналитической ведомственной целевой программы Рособразова-ния РФ «Развитие научного потенциала высшей школы», 2009-2011 гг.;

• проект 2.1.2/9537 (2.1.2/7267) «Теоретические проблемы обеспечения радиационной стойкости аналоговых интегральных микросхем» (ЮРГУЭС 10.09.Ф). Финансирование - за счет федерального бюджета в рамках аналитической ведомственной целевой программы Рособразования РФ «Развитие научного потенциала высшей школы», 2009-2011 гг.;

• проект № 14.В37.21.0781 «Разработка архитектурных, технологических и схемотехнических основ проектирования специализированных микросхем для обработки сигналов фотоприемников нового поколения и мостовых резистив-ных датчиков» (ЮРГУЭС 31.12.ФЦП), по ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.;

• проект № 8.374.2014/К «Разработка и исследование нового поколения архитектурных, схемотехнических и топологических методов расширения диапазона рабочих частот аналоговых микросхем на основе перспективных технологических процессов и их практические приложения». Финансирование - за счет федерального бюджета в рамках проектной части Государственного задания Мино-брнауки РФ на 2014-2016 гг.;

• проект № 2477 «Теоретические основы проектирования нового поколения радиационно-стойких 1Р модулей и СФ блоков систем связи, телекоммуникаций и технической диагностики на основе перспективных технологий (БЮе, КНИ, хБаЬ, КНС, 8Ю и др.) и базовых матричных кристаллов АБМК_1_3/4/5 и др.». Финансирование - за счет федерального бюджета в рамках проектной части Государственного задания Минобрнауки РФ на 2014-2016 гг.

Результаты диссертационных исследований апробированы на ряде научно-технических конференций и семинаров, в том числе Всероссийского: конферен-

ции «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем» (г. Москва, ИППМ РАН), 2010 г., 2012 г., 2014 г., конференция «Микроэлектроника и информатика - 2010» (г. Зеленоград, МИЭТ), 2010 г.; международного: конференции IEEE International Conference on Signal and Electronic System - ICSES'10 (Gliwice, Poland), 2010 г., IEEE East-West Design and Test Symposium - EWDTS'10 (St. Petersburg, Russia), 2010 г., EWDTS'13 (Rostov-on-Don, Russia), 2013 г., ежегодные международные научно-практические семинары «Проблемы аналоговой микросхемотехники» (г. Шахты, ЮРГУЭС-ИСОиП (ДГТУ)), 2010-2013 гг.; региональных уровней. Получено три диплома и две грамоты.

Результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе на кафедре систем автоматического управления Института радиотехнических систем и управления Южного федерального университета.

Результаты диссертационной работы внедрены на предприятии ОАО «МНИЛИ» (г. Минск) при разработке экспериментальных образцов инструментальных усилителей. Предложенный базовый узел указанных ИУ - мультидиффе-ренциальный ОУ использован в качестве СФ блока в радиационно-стойком структурном кристалле, разрабатываемом в рамках программы Союзного государства «Разработка космических и наземных средств обеспечения потребителей России и Беларуси информацией дистанционного зондирования Земли» («Мониторинг-СГ»).

Результаты диссертационной работы отражены в 34-х печатных работах, из них 3 патента РФ и 31 статья, среди которых 16 в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ и 3 в журналах, входящих в реферативную базу SCOPUS, общий объем печатных работ 27,4 печатных листов (из них 19,8 п.л. - статьи (личный вклад автора 10,8 п.л.) и 7,6 п.л. - патенты (2 п.л.)).

Положения, выносимые на защиту, формулируются следующим образом:

1. метод собственной компенсации влияния малосигнальных параметров активных компонентов (транзисторов) на основные качественные показатели динамических нагрузок, отличающихся от известных (классических) схемотехнических приемов структурной общностью, низкой параметрической чувствительностью и позволяющий реализовать область схемотехнических альтернатив при ре-

шении практических задач проектирования высококачественных дифференциальных каскадов;

2. метод собственной компенсации влияния малосигнальных параметров активных компонентов в дифференциальных каскадах на предельный коэффициент передачи синфазного напряжения, структурно дополняющий принцип следящего питания и повышающий эффективность использования динамических нагрузок, а также позволяющий реализовывать как симметричные, так и несимметричные каскады с высоким ослаблением синфазного сигнала;

3. метод структурного синтеза инструментальных усилителей с мульти-дифференциальными ОУ, позволяющий на базе сформулированных достаточных и единственных условий создавать принципиальные схемы с взаимной компенсацией влияния ЭДС смещения на напряжение дрейфа нуля и собственной компенсацией влияния частоты единичного усиления на диапазон рабочих частот;

4. частные методики и рекомендации по схемотехническому проектированию параметрически низкочувствительных устройств в ограниченном компонентном базисе на основе предложенных и интегрируемых методов собственной и взаимной компенсации;

5. набор радиационно-стойких параметрически низкочувствительных инструментальных усилителей и аналоговых интерфейсов для БиМОП АБМК, обеспечивающих высокие метрологические свойства интеллектуальных датчиков и телеметрических средств и позволяющий существенно снизить требования к защитным экранам КА, а также их 8Р1СЕ-модели, упрощающие повторное и системное проектирование.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, включающего 141 наименование и 5 приложений. Основной текст работы изложен на 183 страницах машинописного текста, поясняется 83 рисунками и 9 таблицами.

В первой главе рассматриваются факторы радиационного воздействия на ИС и непосредственно определяющие моральный срок их службы. Проведен детальный анализ воздействия дестабилизирующих факторов на изменение мало-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Титов, Алексей Евгеньевич, 2014 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

[1] Абрамов, И.И. Проектирование аналоговых микросхем для прецизионных измерительных систем [Текст] / И.И. Абрамов, О.В. Дворников -Минск : Академия управления при Президенте РБ, 2006. - 286 с. - ISBN 985-457-747-3.

[2] Авербух, В. Инструментальные усилители [Текст] / В. Авербух // Схемотехника. - №2. - 2000. - С. 24-27.

[3] Авербух В. Инструментальные усилители [Текст] / В. Авербух // Схемотехника. - №1. - 2001. - С. 26-28.

[4] Агаханян, Т. М. Схемотехнические способы повышения радиационной стойкости электронных усилителей на аналоговых микросхемах [Текст] / Т. М. Агаханян // Микроэлектроника. - 2004. - Т. 33. - № 3.- С. 225-232. - ISSN 0544-1269.

[5] Адамов, Ю.Ф. Системы на кристалле в современной электронике [Текст] / Ю.Ф. Адамов, O.A. Сомов, Е.А. Шевченко // Микросистемная техника. -2004. - № 5. - С. 34-38. - ISSN 1684-6419.

[6] Басаев, А. С. Космическое приборостроение: главное - правильная концепция [Текст] / А. С. Басаев, В. Ю. Гришин // Электроника: НТБ. - 2009. -№ 8. - С. 4-10. - ISSN 1992-4178.

[7] Безродный, И.П. Радиационные условия на орбите КА «Ионосфера» [Текст] / И.П. Безродный, Е.И. Морозова, A.A. Петрукович [и др.] // Труды ВНИИЭМ. Вопросы электромеханики. - Изд-во: НПК «Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы» им. А.Г. Иосифьяна, 2011.-Т. 123.-С. 19-28. - ISSN 0205-9428.

[8] Белоус, А. И. Новые методы повышения стойкости биполярных микросхем к воздействию проникающей радиации [Текст] / А.И. Белоус, С.А. Ефи-менко, Э.П. Калошкин [и др.] // ТКЭА: Качество. Надежность. - Изд-во: Политех-периодика, 2001. - № 2. - С. 23-27. - ISSN 2225-5818.

[9] Бухтеев, А. Системы на кристалле. Новые тенденции [Текст] / А. Бухте-ев, В. Немудров // Электроника: НТБ. - 2004. - № 3. - С. 52-56. - ISSN 1992-4178.

[10] Бухтеев, А. Структурные ASIC - виток эволюции БМК или готовая платформа для создания систем на кристалле [Текст] / А. Бухтеев, С. Морозов, С.

Соколов // Chip News. - 2004. - № 10. - С. 5-17. - ISSN 0234-8209.

[11] Власенко, А. Инструментальный усилитель AD8555: измерительные системы на мостовых тензодатчиках становятся проще и совершеннее [Текст] / А. Власенко // Компоненты и технологии. - 2005. - № 2 (46). - С. 78-81. - ISSN 2079-6811.

[12] Вологдин, Э. Н. Радиационная стойкость биполярных транзисторов [Текст] : Учебное пособие / Э.Н. Вологдин, А.П. Лысенко. - М. : НОЦ Московского региона в области фундаментальных проблем радиационной физики твердого тела и радиационного материаловедения. МИЭМ, 2000. - 102 с.

[13] Вологдин, Э. Н. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах и методы испытаний изделий полупроводниковой электроники на радиационную стойкость [Текст] : Учебное пособие / Э.Н. Вологдин, А.П. Лысенко. - М. : НОЦ Московского региона в области фундаментальных проблем радиационной физики твердого тела и радиационного материаловедения. МИЭМ, 2002. - 46 с.

[14] Вологдин Э. Н. Радиационные эффекты в некоторых классах полупроводниковых приборов [Текст] : Учебное пособие / Э.Н. Вологдин, А.П. Лысенко. -М. : НОЦ Московского региона в области фундаментальных проблем радиационной физики твердого тела и радиационного материаловедения. МИЭМ, 2001. - 70 с.

[15] Горлов, М. Конструктивно-технологические особенности проектирования радиационно-стойких интегральных схем операционных усилителей [Текст] / М. Горлов, А. Емельянов, В. Плебанович, В. Москалев // Компоненты и технологии. - 2007. - № 2 (67). - ISSN 2079-6811.

[16] Данилин, Н. С. Системы в корпусе. Магистральный путь развития ЭКБ для авиации, космоса и ВПК [Электронный ресурс] / Н.С. Данилин, Д.М. Димитров, И.Х. Сабиров // Системотехника. - 2010. - № 8. - Режим доступа: http://systech.miem.edu.ru/2010/danilin2.htm, свободный

[17] Дворников, О.В. Аналоговый биполярный БМК с расширенными функциональными возможностями [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский // Chip News. - 1999. - № 2. - С. 21-24. - ISSN 0234-8209.

[18] Дворников, О.В. Комплексный подход к проектированию радиацион-но-стойких аналоговых микросхем. Ч. 2. Базовые схемотехнические решения

АБМК 1_3 [Текст] / О.В. Дворников // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2010. Сборник трудов IV Всероссийской научно-технической конференции / под общ. ред. академика РАН A.JI. Стемпковского. -М. : ИППМ РАН, 2010. - С. 283-288. - ISSN 2078-7707.

[19] Дворников, О. Особенности аналоговых интерфейсов датчиков [Текст] / О. Дворников, В. Чеховский, В. Дятлов, Н. Прокопенко // Современная электроника. - Изд-во: СТА-ПРЕСС, 2013. - № 3. - С. 58-63.

[20] Дворников, О.В. Применение биполярного БМК для проектирования аналоговых ИС. Часть 1. Микромощные малошумящие зарядочувствительные усилители [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский // Chip News. - 1999. - № 5. -С. 17-20.-ISSN 0234-8209.

[21] Дворников, О.В. Применение биполярного БМК для проектирования аналоговых ИС. Часть 2. Быстродействующий зарядочувствительный усилитель-формирователь [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский // Chip News. - 1999. -№6. -С. 12-15.-ISSN 0234-8209.

[22] Дворников, О.В. Применение биполярного БМК для проектирования аналоговых ИС. Часть 3. Быстродействующий компаратор напряжения [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский, Д.Е. Драчев // Chip News. - 1999. - № 8. - С. 18-19.-ISSN 0234-8209.

[23] Дворников, О.В. Программируемый операционный усилитель, стойкий к воздействию потоков нейтронов [Текст] / О.В. Дворников, В.А. Чеховский // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ЮРГУЭС, 2002. - С. 19-23. - ISBN 5-93-834-045-4.

[24] Дворников, О. В. Увеличение радиационной стойкости аналого-цифровых компонентов микроэлектронных систем [Текст] / О. В. Дворников, В. Гришков, О. Громыко // Современная электроника. Надежность и качество. - Изд-во: СТА-ПРЕСС, 2010. - № 5. - С. 54-61.

[25] Дифференциальный усилитель [Текст] : A.c. 138255 СССР : МПК H03F 3/45 / Белоус А.И., Дворников О.В., Просандеев Д.Е. - № 3976571/24-09; за-яв. 15.11.85; опубл. 30.03.1988, Бюл. № 12.

[26] Избирательный усилитель для прецизионного аналого-цифрового интерфейса [Текст] : пат. 2490783 С1 Рос. Федерация : МПК H03F 3/45 / Крутчин-ский С.Г., Титов А.Е., Прокопенко H.H., Пугачев И.Б.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС». - №2012132337/08; заяв. 27.07.2012; опубл. 20.08.2012, Бюл. № 23. -21с.: ил.

[27] Инструментальный усилитель [Текст] : пат. 2519032 С1 Рос. Федерация : МПК H03F 3/45 / Прокопенко H.H., Крутчинский С.Г., Титов А.Е.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС». - №2012154311/08; заяв. 14.12.2012; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16. - 27 с. : ил.

[28] Крутчинский, С.Г. Входные каскады дифференциальных и мультиди-фференциальных операционных усилителей с высоким ослаблением синфазного напряжения [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов, М.С. Цыбин // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных схем - 2010. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН A.JI. Стемпковского. - М. : ИППМ РАН, 2010.

- С. 537-542. - ISSN 2078-7707.

[29] Крутчинский, С.Г. Входные каскады дифференциальных и мультидиф-ференциальных операционных усилителей с высоким ослаблением синфазного напряжения [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов, М.С. Цыбин // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ИСО-иП ФГБОУ ВПО «ДГТУ», 2013. - Ч. 1. - С. 364-370. - ISBN 978-5-93834-865-3.

[30] Крутчинский, С.Г. Мультидифференциальные операционные усилители и прецизионная микросхемотехника [Текст] / С.Г. Крутчинский, Е.И. Старченко // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники».

- Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2003. - С. 125-137. - ISBN 5-93-834-045-4.

[31] Крутчинский, С.Г. Мультидифференциальный ОУ в режиме инструментального усилителя [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов // НТВ СПбГПУ. -СПб : СПбГПУ, 2010. - № 3 (101). - С. 200-203. - ISSN 1994-2354.

[32] Крутчинский, С.Г. Оптимизация структур инструментальных усилителей с мультидифференциальными операционными усилителями [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов // Проблемы разработки перспективных микро- и нано-

электронных систем - 2014. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН A.JI. Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2014. - Часть III. - С. 9-14. - ISSN 2078-7707.

[33] Крутчинский, С.Г. Особенности схемотехнического проектирования радиационно-стойких ИС на АБМК [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных схем - 2012. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН A.JI. Стемпковского. - М. : ИППМ РАН, 2012. - С. 274-279. - ISSN 2078-7707.

[34] Крутчинский, С.Г. Особенность схемотехники радиационно-стойких усилителей на базе БиМОП АБМК [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2014. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН A.JI. Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2014. - Часть III. - С. 105-110. - ISSN 2078-7707.

[35] Крутчинский, С.Г. Прецизионные аналоговые интерфейсы на базе двух мультидифференциальных операционных усилителей [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов [и др.] // Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона» СКНЦ ВШ ЮФУ. - 2013. - №3. Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/n3y2013/1802, свободный. - ISSN 2073-8633.

[36] Крутчинский, С.Г. Прецизионные инструментальные усилители [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных схем - 2010. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН A.J1. Стемпковского. - М. : ИППМ РАН, 2010. - С. 533-536. - ISSN 2078-7707.

[37] Крутчинский, С.Г. Радиационно-стойкий инструментальный усилитель на базе парафазного мультидифференциального ОУ [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов, В.А. Радченко // Научно-технические ведомости СПбГПУ. -СПб. :СП6ГПУ, 2012. -№ 2 (145) - С. 151-154. - ISSN 1994-2354.

[38] Крутчинский, С.Г. Структурные признаки дифференциальных каскадов [Текст] / С.Г. Крутчинский, A.B. Нефедова. // Известия ЮФУ. Технические науки. - Таганрог : Изд-во ЮФУ, 2008. - № 7 (84). - С. 6-12. - ISSN 1999-9429.

[39] Крутчинский, С.Г. Структурный синтез аналоговых электронных схем [Текст] : монография / С.Г. Крутчинский. - Ростов-на-Дону : СКНЦ ВШ, 2001. -

С. 34-51.-ISBN 5-87872-111-2.

[40] Крутчинский, С.Г. Структурный синтез в аналоговой микросхемотехнике [Текст] : Монография / С.Г. Крутчинский. - Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2010. - 260 с. - ISBN 978-5-93834-516-4.

[41] Крутчинский, С.Г. Структурный синтез инструментальных усилителей на базе МОУ [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов // Известия ЮФУ. Технические науки,- Таганрог : Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - № 5 (94). - С. 72-80. - ISSN 1999-9429.

[42] Крутчинский, С.Г. Структуры современных аналоговых интерфейсов [Текст] / С.Г. Крутчинский, Е.И. Старченко, И.П. Щербинин // Электроника и связь.-Киев, 2004.-№21, Т. 9.-С. 133-136. - ISSN 1811-4512.

[43] Крутчинский, С.Г. Увеличение коэффициента ослабления синфазного сигнала в симметричных дифференциальных каскадах с динамической нагрузкой [Текст] / С.Г. Крутчинский, А.Е. Титов, Г.А. Свизев. // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ИСОиП ФГБОУ ВПО «ДГТУ», 2013. - 4.1. - С. 375-379. - ISBN 978-5-93834-865-3.

[44] Методы повышения радиационной стойкости интегральных микросхем ОАО «Интеграл», предназначенных для условий работы в космических летательных аппаратах [Электронный ресурс] / ОАО «Интеграл». - 22 с. - Режим доступа: http://www. 1551аЗ .ru/datafiles/1817vf 11 .pdf, свободный.

[45] Мокров, Е.А. Проблемы и перспективы развития датчиковой аппаратуры [Текст] / Е.А. Мокров // Микросистемная техника. - 2003. - № 9. - С. 11-17. -ISSN 1684-6419.

[46] Мультидифференциальный операционный усилитель [Текст] : пат. 2513489 С2 Рос. Федерация : МПК H03F 3/00 / Крутчинский С.Г., Прокопенко H.H., Свизев Г.А., Юдин А.Г., Титов А.Е.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС». -№ 2012136531/08; заяв. 24.08.2012; опубл. 20.04.2014, Бюл. № 11. - 19 с.: ил.

[47] Немудров, В. Системы на кристалле. Проектирование и развитие [Текст] / В. Немудров, Г. Мартин. - М. : Техносфера, 2004. - 216 с. - ISBN 5-94836-029-6.

[48] Петросянц, К.О. Влияние различных видов радиации на характеристики кремний-германиевых гетеропереходных транзисторов [Текст] / К.О. Петросянц, JIM.

Самбурский, И.А. Харитонов // Электронная техника. Серия 2: Полупроводниковые приборы. -М. : НПП «Пульсар», 2014. - № 1 (232). - С. 3-18. - ISSN 2073-8250.

[49] Полесский, С. Обеспечение радиационной стойкости аппаратуры космических аппаратов при проектировании [Текст] / С. Полесский, В. Жаднов, М. Артюхова, В. Прохоров // Компоненты и технологии: радиационностойкие ком-понеты. - 2010. - № 9. - С. 93-98. - ISSN 2079-6811.

[50] Попович, А. Радиационно-стойкие компоненты компании ВАЕ SYSTEMS [Текст] / А. Попович // Электроника: НТБ. - 2009. - № 8. - С. 32-35. - ISSN 1992-4178.

[51] Прокопенко, H.H. Архитектура и схемотехника дифференциальных усилителей с повышенным ослаблением синфазных сигналов [Текст] : монография / H.H. Прокопенко, C.B. Ковбасюк. - Шахты : Изд-во ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2008. - 329 с. - ISBN 978-5-93834-326-9.

[52] Прокопенко, H.H. Каталог разработок Российско-белорусского центра аналоговой микросхемотехники [Текст] / H.H. Прокопенко, ..., А.Е. Титов [и др.]. - Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2010. - 479 с.

[53] Разработка архитектурных, технологических и схемотехнических основ проектирования специализированных микросхем для обработки сигналов фотоприемников нового поколения и мостовых резистивных датчиков [Текст] : отчет о НИР (заключительный): ЮРГУЭС - 31.12.ФЦП (соглашение № 14.В37.21.0781 от 24.08.12) / Донской государственный технический университет; рук. Дворников О.В.; исполн.: Прокопенко H.H., Крутчинский С.Г., Титов А.Е. [и др.] - Ростов-на-Дону : ДГТУ, 2013. - 628 с. - № ГР 0120.1276493.

[54] Разработка архитектурных, технологических и схемотехнических основ проектирования специализированных микросхем для обработки сигналов фотоприемников нового поколения и мостовых резистивных датчиков [Текст] : отчет о НИР (промежуточный) : ЮРГУЭС - 31.12.ФЦП (соглашение № 14.В37.21.0781 от 24.08.12) / Южно-Российский гос. ун-т экономики и сервиса (ЮРГУЭС); рук. Дворников О.В.; исполн.: Прокопенко H.H., Крутчинский С.Г., Титов А.Е. [и др.] - Шахты : ЮРГУЭС, 2012. - 382 с. - № ГР 0120.1276493.

[55] Самков, И. Воздействие ионизирующего излучения на ИОУ. Схемотехнические способы повышения радиационной стойкости ИОУ при воздействии импульсного ионизирующего излучения [Элестронный ресурс] / И. Самков // МИФИ. - 2006. - 15 с. Режим доступа URL: http://assmbler.ru/k о m m u n i k_a_c_i_i s v ya z с i f r/v o_z d e _i_s_t_v i _e_r_a_d_i_a_c i o n.php, свободный.

[56] Свизев, Г.А. Прецизионные сенсорные интерфейсы для смешанных СнК [Текст] / Г.А. Свизев // Проблемы разработки перспективных микро- и нано-электронных схем - 2012. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН A.JI. Стемпковского. - М. : ИППМ РАН, 2012. - С. 674-679. - ISSN 2078-7707.

[57] Сигорский, В.П. Основы теории электронных схем [Текст] / В.П. Си-горский, А.И. Петренко. - Киев : Высшая школа, 1971. - 586 с.

[58] Старченко, Е.И. Исследование возможности создания широкополосных операционных усилителей на основе аналогового базового матричного кристалла [Текст] / Е.И. Старченко, О.В. Дворников // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ЮРГУЭС, 2001. -С. 178-182.-ISBN 5-93-834-031-4.

[59] Телец, В.А. Микроэлектронные преобразователи физических величин и компоненты датчиков - перспективная элементная база микросистемой техники [Текст] / В.А. Телец, А.Ю. Никифоров // Микросистемная техника. - 2001. - № 1. -С. 6-12.-ISSN 1684-6419.

[60] Теоретические основы проектирования нелинейных и управляемых СФ-блоков для СВЧ систем связи и телекоммуникаций нового поколения [Текст] : отчет о НИР (промежуточный): ЮРГУЭС - 1.09.Ф (2.1.2/9532 (2.1.2/1127)) / Южно-Российский гос. университет экономики и сервиса; рук. Прокопенко H.H.; исп. Крутчинский С.Г., Титов А.Е. [и др.] - Шахты, ЮРГУЭС, 2011. - 4.1 - 463 с. -№ГР 01.2.00 951315.

[61] Теоретические основы проектирования нового поколения СФ блоков систем связи, телекоммуникаций и технической диагностики на основе радиаци-онно-стойких технологий (SiGe, АБМК_1_3/4 и др.) [Текст] : Отчет о НИР (за-

ключит.): проект 8.3383.2011 / ИСОиП (ф) ДГТУ; рук. Прокопенко Н. Н.; исполн.: Крутчинский С.Г., Титов А.Е. [и др.] - Шахты : ИСОиП (ф) ДГТУ, 2013. - 542 с. -№ГР 0120.1253175.

[62] Теоретические проблемы обеспечения радиационной стойкости аналоговых интегральных микросхем [Текст] : отчет о НИР (заключительный): ЮР-ГУЭС - 10.09.Ф (2.1.2/7267) / Южно-Российский гос. университет экономики и сервиса; рук. Прокопенко H.H.; исп. Крутчинский С.Г., Титов А.Е. [и др.] - Шахты : ЮРГУЭС, 2010. -4.2 - 527 с. -№ ГР 01.2.00 951312.

[63] Теоретические проблемы обеспечения радиационной стойкости аналоговых интегральных микросхем [Текст] : отчет о НИР (заключительный): ЮРГУЭС - 10.09.Ф (2.1.2/9537 (2.1.2/7267)) / Южно-Российский гос. университет экономики и сервиса; рук. Прокопенко H.H.; исп. Титов А.Е. [и др.] - Шахты : ЮРГУЭС, 2011. - 4.2. - 562 с. - № ГР 01.2.00 951312.

[64] Теоретические проблемы обеспечения радиационной стойкости аналоговых интегральных микросхем [Текст] : отчет о НИР (промежуточный): ЮРГУЭС - 10.09.Ф (2.1.2/7267) / Южно-Российский гос. университет экономики и сервиса; рук. Прокопенко H.H.; исп. Титов А.Е. [и др.] - Шахты : ЮРГУЭС, 2010. -4.1.-459 с.-№ГР 01.2.00 951312.

[65] Теоретические проблемы обеспечения радиационной стойкости аналоговых интегральных микросхем [Текст] : отчет о НИР (промежуточный): ЮРГУЭС - 10.09.Ф (2.1.2/9537 (2.1.2/7267)) / Южно-Российский гос. университет экономики и сервиса; рук. Прокопенко H.H.; исп. Титов А.Е. [и др.] - Шахты : ЮРГУЭС, 2011. - 4.1. - 467 с. - № ГР 01.2.00 951312.

[66] Титов, А.Е. Двухканальные прецизионные инструментальные усилители для радиационно-стойких систем на кристалле [Текст] / А.Е. Титов // Известия ЮФУ. Технические науки. - Таганрог : Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010. - № 1 (102). - С. 64-70. - ISSN 1999-9429.

[67] Титов, А.Е. Двухканальный инструментальный усилитель с минимальным дрейфом нуля [Текст] / А.Е. Титов // Известия ЮФУ. Технические науки. - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. - № 2 (115). С. 73-78. - ISSN 1999-9429.

[68] Титов, А.Е. Инструментальные усилители с глубоким ослаблением синфазного напряжения [Текст] / А.Е. Титов / Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2009. - 4.1. - С. 3-7. - ISBN 978-5-93834-522-5.

[69] Титов, А.Е. Компьютерное моделирование основных динамических параметров и статических характеристик транзисторов аналогового базового матричного кристалла АБМК_1_4 в условиях температурных и радиационных воздействий [Текст] / А.Е. Титов, О.В. Дворников, С.Г. Крутчинский, И.В. Пахомов // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ИСОиП ФГБОУ ВПО «ДГТУ», 2013. - 4.1. - С. 257-260. - ISBN 978-5-93834-865-3.

[70] Титов, А.Е. Ограничители спектра аналоговых интерфейсов [Текст] / А.Е. Титов, Г.А. Свизев // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники» - Шахты : ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2012. - С. 93-96.-ISBN 978-5-93834-801-1.

[71] Титов, А.Е. Применение прецизионных аналоговых интерфейсов в задачах экстремальной робототехники [Текст] / А.Е. Титов, И.О. Шаповалов. // Известия ЮФУ. Технические науки. - Таганрог : Изд-во ЮФУ, 2013. - № 2 (139). -С. 82-88.-ISSN 1999-9429.

[72] Титов, А.Е. Проектирование симметричных усилителей с минимальным напряжением дрейфа нуля [Текст] / А.Е. Титов // Известия ЮФУ. Технические науки. - Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2014. - № 5 (154). - С. 92-99. - ISSN 1999-9429.

[73] Титов, А.Е. Радиационно-стойкие инструментальные усилители для MEMS мостового типа [Текст] / А.Е. Титов // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты: ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2011. - С. 79-81. - ISBN 978-5-93834-696-3.

[74] Титов, А.Е. Радиационно-стойкие инструментальные усилители на АБМК [Текст] / А.Е. Титов, О.В. Дворников // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных схем - 2012. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН А.Л. Стемпковского. - М. : ИППМ РАН, 2012. С. 284-287. - ISSN 2078-7707.

[75] Титов, А.Е. Радиациоино-стойкий двухканальный инструментальный усилитель на базе МОУ [Текст] / А.Е. Титов / Известия ЮФУ. Технические науки.

- Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012. - № 2 (127). С. 82-87. - ISSN 1999-9429.

[76] Титов, А.Е. Радиационно-стойкий инструментальный усилитель [Текст] / А.Е. Титов // Всероссийская научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Информационные технологии, системный анализ и управление»: Сборник материалов. - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. - Т. 1. - С. 95-98.

[77] Титов, А.Е. Радиационно-стойкий инструментальный усилитель [Текст] / А.Е. Титов // Сборник конкурсных НИР магистров, аспирантов и молодых ученых в области стратегического партнерства вузов и предприятий радиоэлектронного комплекса. - СПб. : ЛЭТИ, СПбАПР, 2011. - С. 327-332.

[78] Титов, А.Е. Цепи собственной и взаимной компенсации в симметричных каскадах КМОП операционных усилителей [Электронный ресурс] / А.Е. Титов, Г.А. Свизев, А.Г.Юдин, Н.Н.Прокопенко // Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона». - 2012. - №3. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/1041, свободный. - ISSN 2073-8633.

[79] Урличич, Ю.М. Электронная компонентная база систем в корпусе при разработке и реализации космической бортовой аппаратуры [Электронный ресурс] / Ю.М. Урличич, Н.С. Данилин, Д.М. Димитров, И.Х. Сабиров. - 2011. - Режим доступа: http://www.spacecoф■rll/press/publications/iteml028.php, свободный.

[80] Устюжанинов, В. Н. Радиационные эффекты в биполярных интегральных микросхемах [Текст] / В.Н. Устюжанинов, А.З. Чепиженко. - М. : Радио и связь, 1989. - 144 с. - ISBN 5-256-00254-6.

[81] Фадеева, В.И. Вычислительные методы линейной алгебры [Текст] / В.И. Фадеева, Д.К. Фадеев. - М. : Физматгиз, 1963. - 655 с.

[82] ФЦП «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008-2015 г.г. : [постановление Правительства РФ № 809 от 26 ноября 2007 г.]. - Режим доступа: http://www.programs-gov.ru/36_l.php, свободный.

[83] Хартов, В. Космические проблемы электроники: перед употреблением

- взболтать [Текст] / В. Хартов // Электроника: НТБ. - 2007. - № 7. - С. 22-25. -

ISSN 1992-4178.

[84] Цыбин, M.C. Входные дифференциальные каскады с расширенным диапазоном рабочих частот [Текст] / М.С. Цыбин, А.Е. Титов // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2010. - 4.2. - С. 78-94. - ISBN 978-5-93834-522-5.

[85] Цыбин, М.С. Входные каскады мультидифференциальных операционных усилителей [Текст] / М.С. Цыбин, А.Е. Титов // Сборник трудов МНПС «Проблемы современной аналоговой микросхемотехники». - Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2010. - 4.2. - С. 58-78. - ISBN 978-5-93834-522-5.

[86] Юдинцев, В. Радиационно-стойкие интегральные схемы. Надежность в космосе и на Земле [Текст] / В. Юдинцев // Электроника: НТБ. - 2007. - № 5. -С. 72-77.-ISSN 1992-4178.

[87] Abazov, V.M. The muon system of the Run II D0 detector [Text] / V.M. Abazov, B.S. Acharya, G.D. Alexeev, G. Alkhazov, ..., O.V. Dvornikov and 135 coauthors // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. - 2005. - Vol. A552. -P. 372-398. - ISSN 0168-9002.

[88] Abazov, V.M. The upgraded D0 detector [Text] / V.M. Abazov, B.S. Acharya, G.D. Alexeev, G. Alkhazov, ..., O.V. Dvornikov and 811 coauthors // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. - 2006. - Vol. A565/2. - P. 463-537. -ISSN 0168-9002.

[89] Alzaher, H. A CMOS fully balanced differential difference amplifier and its applications [Text] / H. Alzaher, M. Ismail // IEEE Transactions on circuits and systems - II: Analog and digital signal processing. - 2001. - Vol. 48, No. 6. - P. 614-620. -ISSN 1057-7130.

[90] Autozeroing current feedback instrumentation amplifier [Text] : U.S. Patent US 2010/7719351 B2 / Pertijs M., Reitsma G.; assignee National Semiconductor Corparation, Santa Clara, CA (US). - No US 11/804,492; filed May 17, 2007; Pub. Date: May 18,2010.

[91] Baturitsky, M.A. An analog bipolar-jfet master slice array for front-end electronics design [Text] / M.A. Baturitsky, O.V. Dvornikov, V.A. Tchekhovski // Nu-

clear Instruments and Methods in Physics Research Section A. - 2003. - Vol. 498, Iss. 1-3. - P. 443-452. - ISSN 0168-9002.

[92] Biomedical signal instrumentation amplifier [Text] : U.S. Patent 2010/7738947 B2 / Chow H.-C., Wang J.-Y., Feng W.-S.; assignee Chang Gung University, Tao-Yuan (TW). - No US 11/429,691; filed May 8, 2006; Pub. Date: June 15, 2010.

[93] Bogue, R. Radiation hardening and sensors for radioactive environments [Text] / R. Bogue // Sensor Review. - 2013. - Vol. 33, Iss. 3. - P. 191-196. - ISSN 0260-2288.

[94] Configuring structured ASIC fabric using two non-adjacent via layers [Text] : U.S. Patent 2010/7692309 B2 / William D. Cox; assignee Viasic, inc. (US). -No US 11/850,791; filed Sept. 6, 2007; Pub. Date: April 6, 2010.

[95] Dyer, C.S. Space radiation effects for future technologies and missions [Electronic resource] / C.S. Dyer, G.R. Hopkinson; Qinetiq Space Department (UK). -Режим доступа: www.if.ufri.br/~mms/lab4/Dyer.pdf, свободный.

[96] Dynamically adjustable low noise, low power instrumentation amplifier [Text] : U.S. Patent 2011/7952428 B2 / Golden P.V., Thompson M.T.; assignee Intersil Americas inc., Milpitas, CA (US). -No US 12/719,792; filed Mar. 8, 2010; Pub. Date: May 31, 2011.

[97] Funaki, M. Outline of a small unmanned aerial vehicle (Ant-Plane) designed for Antarctic research [Text] / M. Funaki, N. Hirasawa // Polar Science. - 2008. - Vol. 2, Iss. 2. - P. 129-142. - ISSN 1873-9652.

[98] Huang, S.-C. A wide range differential difference amplifier: A basic block for analog signal processing in MOS technology [Text] / S.-C. Huang, M. Ismail, S. Zarabadi // IEEE Transactions on Circuits and Systems-II: Analog and digital signal processing. - 1993.-Vol. 40.-No. 5.-P. 289-301. - ISSN 1057-7130.

[99] Huang, S.-C. Design of a CMOS differential difference amplifier and its applications in A/D and D/A converters [Text] / S.-C. Huang, M. Ismail // IEEE Asia-Pacific Conference on Circuits and Systems. - 1994. - P. 478^183. - ISBN 0-7803-2440-4.

[100] Hufenbach, В. Space applications for smart sensors [Electronic resource] / B. Hufenbach, S. Habinc, P. Vuilleumier; European Space Agency, European Space Research and Technology Centre. - Режим доступа: http://microelectronics.esa.int/vhdl/doc/SmartSensor.pdf, свободный.

[101] Hunter, G. W. Smart sensor systems for aerospace applications: from sensor development to application testing [Electronic resource] / G. W. Hunter, J. C. Xu, L. K. Dungan [et al.]; NASA (US). - Режим доступа: www.ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20090Q13998.pdf, свободный.

[102] Instrumentation amplifier [Text] : U.S. Patent 2002/0113651 Al / Burt R.T.; assignee R.T. Burt (US). - No US 09/790,951; filed Feb. 22,2001; Pub. Date: Aug. 22,2002.

[103] Instrumentation amplifier with improved AC common mode rejection performance [Text] : U.S. Patent 2003/6556077 B2 / Schaffer V., Ivanov M.V.; assignee Texas Instruments inc. (US). - No US 09/813,619; filed Mar. 20, 2001; Pub. Date: Apr. 29, 2003.

[104] Klanner, R. Study of high-dose X-ray radiation damage of silicon sensors [Text] / R. Klanner // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2013. -Vol. 732, No. 21. - P. 117-121. - ISSN 0168-9002.

[105] Krutchinsky, S.G. Common-mode signal minimization in differential stage [Text] / S.G. Krutchinsky, A.E. Titov, M.S. Tsibin // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium. - Russia, St. Petersburg. - September, 2010. - P. 222-226.

- ISBN 978-1-4244-9555-9.

[106] Krutchinsky, S.G. Improvement of Common-Mode Rejection Ratio in Symmetrical Differential Stages with Dynamic Load [Text] / S.G. Krutchinsky, A.E. Titov, G.A. Svizev // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium. -Russia, Rostov-on-Don. - 2013. - P. 247-250. - ISBN 978-1-4799-2095-2.

[107] Krutchinsky, S.G. Self-Compensation of Influence of Parasitic Gate-Drain Capacitances of CMOS Transistors in Analog Microcircuitry [Text] / S.G. Krutchinsky, A.E. Titov, G.A. Svizev // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium.

- Ukraine, Kharkov. - 2012. - P. 204-207.

[108] Krutchinsky, S.G. Structural optimization of differential stage operational amplifiers [Text] / S.G. Krutchinsky, A.E. Titov, M.S. Tsibin // International Conference on Signal and Electronic System. - Poland: Institute of Electronics, Silesian University of technology, 2010. - P. 205-208. - ISBN 978-1-4244-5307-8.

[109] Krutchinsky, S.G. Structurally topological principles of self-compensation

in electronic devices [Text] / S.G. Krutchinsky, N.N. Prokopenko, E.I. Starchenko // 2st IEEE International Conference on Circuits and Systems for Communication. - Russia, Moscow. - 2004. - P. 26-30.

[110] Krutchinsky, S.G. Symmetrical Differential Stages on CMOS Transistors with Circuits of Self-Compensation and Cancellation [Text] / S.G. Krutchinsky, A.E. Titov, G.A. Svizev // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium. -Ukraine, Kharkov. - 2012. - P. 241-244.

[111] Lim, S.-I. Biochemical sensor interface circuits with differential difference amplifier [Text] / S.-I. Lim, I.-S. Choi, H.-H. Lee // IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems. - 2012. - P. 176-179. - ISBN 978-1-4577-1728-4.

[112] Luo, J. A High performance radiation-hard field programmable analog array [Text] / J. Luo, J.B. Bernstein, J.A. Tuchman, H. Huang, K.-J. Chung, A.L. Wilson // Quality Electronic Design. - 2004. - P. 522-527. - ISBN 0-7695-2093-6.

[113] Magnes, W. Future directions for magnetic sensors for space applications [Text] / W. Magnes, M. Diaz-Michelena // IEEE Transactions on Magnetics. - 2009. -Vol. 45, Iss. 10. - P. 4493-4498. - ISSN 0018-9464.

[114] Maurer, R.H. Harsh environments: space radiation environment, effects, and mitigation [Text] / R.H. Maurer [et al.] // Johns Hopkins APL Technical Digest. -2008. - Vol. 28, No. l.-P. 17-29. - ISSN 0270-5214.

[115] Nicollini, G. A 3.3-V 800-nVrms noise, gain-programmable CMOS microphone preamplifier design using yiel modeling technique [Text] / G. Nicollini, C. Guardiani // IEEE J. Solid-State Circuits. - 1993. - Vol. 28, No. 8. - P. 915-921. - ISSN 0018-9200.

[116] Sâckinger, E. A versatile building block: the CMOS differential difference amplifier [Text] / E. Sâckinger, W. Guggenbuhl // IEEE J. Solid-State Circuits. - 1987. - Vol. 22, Iss. 2. - P. 287-294. - ISSN 0018-9200.

[117] Sanz, R. Gamma irradiation of magnetoresistive sensors for planetary exploration [Text] / R. Sanz // Sensors. - 2012. - Vol. 12, Iss. 4. - P. 4447^1465. - ISSN 1424-8220.

[118] Shea, H.R. Effects of radiation on MEMS [Electronic resource] / H.R. Shea; Microsystems for Space Technologies Laboratory, Neuchâtel, Switzerland. - Режим доступа: http://infoscience.epfl.ch/record/163321/files/Effects%20of%20Radiatio

n%20on%20MEMS.pdf, свободный.

[119] Singh, В. A new universal biquad filter using differential difference amplifiers and its practical realization [Text] / B. Singh, A. Singh, R. Senani // Analog Integrated Circuits and Signal Processing. - 2013. - Vol. 75. - P. 293-297. ISSN 0925-1030.

[120] SOI analog/mixed signal ASICs for radiation hardened applications using mixed signal via-configurable analog arrays. Radiation capability responses to RFI #NNH09ZDA008L [Electronic resource] / Europa Jupiter System Mission. Instrument Workshop. - July 15-17, 2009. - P. 63-67. - Режим доступа: https://www.vumpu.com/en/document/view/3970786/radiation-capability-responses-to-rfi-nnh09zda0081, свободный.

[121] Stornelli, V. Fully differential DDA-based fifth and seventh order Bessel low pass filters and buffers for DCR radio systems [Text] / V. Stornelli, L. Pantoli, G. Leuzzi, G. Ferri // Analog Integrated Circuits and Signal Processing. - 2013. - Vol. 75. -No 2.-P. 305-310.-ISSN 0925-1030.

[122] Structured ASIC. Gigoptix [Electronic resource]. - Режим доступа: http://www.gigoptix.com/home/products/asic/asic-types/stmctured-asic/, свободный.

[123] Structured ASIC Technology [Electronic resource]. - Режим доступа: http://www.faraday-tech.com, свободный.

[124] Variable gain instrumentation amplifier [Text] : U.S. Patent 2012/8138830 B2 / Bugyik P.L.; assignee QUALCOMM inc., Reseda, CA (US). -No US 12/418,408; filed Oct. 14, 2010; Pub. Date: Mar. 20, 2012.

[125] Wilson, A.L. Continuous-time laser programmable analog array for radiation environments / A.L. Wilson, J. Luo, J.B. Bernstein, J.A. Tuchman, H. Huang, K.-J. Chung // MAPLD. - 2004. - P. 1-9.

[126] Wu, J. A low-noise low-offset capacitive sensing amplifier for a 50 - \igj4Hz monolithic CMOS MEMS accelerometer [Text] / J. Wu, G. Fedder, L. Carley // IEEE J. Solid-State Circuits.-2004.-Vol. 39.-No. 5.-P. 722-730. - ISSN 0018-9200.

[127] Yang, C. Configurable hardware-efficient interface circuit for multi-sensor microsystems [Text] / C. Yang, A. Mason, J. Xi, P. Zhong // IEEE Sensors. - 2006. -p. 41-44.-ISSN 1930-0395.

[128] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/109300/AD/AD8129.html. - Режим доступа: свободный.

[129] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/109301/AD/AD8130.html. - Режим доступа: свободный.

[130] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-

pdf/pdf/180153/INTERSIL/EL8170.html. - Режим доступа: свободный.

[131] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/208973/MAXIM/MAX4208.html. - Режим доступа: свободный.

[132] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/208974/MAXIM/MAX4209.html. - Режим доступа: свободный.

[133] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/298627/MAXIM/MAX9922.html. - Режим доступа: свободный.

[134] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/298628/MAXIM/MAX9923.html. - Режим доступа: свободный.

[135] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-

pdf/pdf/465105/INTERSIL/ISL28617.html. - Режим доступа: свободный.

[136] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/48433/АР/AD830.html. - Режим доступа: свободный.

[137] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/70342/LINER/LTl 187.html. - Режим доступа: свободный.

[138] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/70344/LINER/LT 1189.html. - Режим доступа: свободный.

[139] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdi7pdf/73371 /МАХ1М/МАХ4462.html. - Режим доступа: свободный.

[140] URL: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/87802/LINER/LT6552.html. - Режим доступа: свободный.

[141] URL: http://www.intersil.com/en/products/amplifiers-and-buffers/all-amplifiers/amplifiers/ISL28270.html#0.html. - Режим доступа: свободный.