Awọn Ipenija Pataki ti Radiation-Awọn Oscillators Crystal Hardened: Inu -Itupalẹ Ijinle ti Apapọ Iwọn Ionizing ati Awọn Ipa Iṣẹlẹ Kanṣoṣo-
Akopọ: Awọn italaya Iyatọ ti Crystal Oscillators ni Awọn Ayika Radiation
Awọn oscillators Crystal, ti n ṣiṣẹ bi “ẹru ọkan” ti awọn ẹrọ itanna, koju awọn italaya alailẹgbẹ ni awọn agbegbe itọsi giga-. Awọn paati pataki wọn - awọn kirisita piezoelectric ati awọn iyika oscillation pipe{3}} ṣe idahun yatọ si itankalẹ, ṣugbọn awọn ipa nikẹhin farahan ni metiriki iṣẹ ṣiṣe bọtini: iduroṣinṣin igbohunsafẹfẹ. Awọn ipa ipanilara jẹ tito lẹkọkọ si awọn oriṣi meji: ibajẹ mimu diẹdiẹ ti Awọn ipa Apapọ Ionizing Dose (TID) ati awọn aṣiṣe ojiji ti o ṣẹlẹ nipasẹ Nikan-Awọn ipa iṣẹlẹ (SEE).
Apá I: Àpapọ̀ Àwọn Ipa Ìwọ̀n Ìyọnu -“Agbo Àgbà” ti Crystal Oscillators
1.1 Akopọ bibajẹ si Crystal ara
Awọn ipa TID jẹ abajade lati ikojọpọ agbara nitori ifasilẹ igba pipẹ si itankalẹ ionizing, ti nfa iru ibajẹ akọkọ meji si awọn kirisita quartz:
Ilọsiwaju Ilọsiwaju ti Awọn abawọn Lattice
• Ìtọjú nfa ipalara nipo laarin awọn gara, dislodging awọn ọta lati awọn ipo lattice wọn.
• Awọn aye, awọn ọta interstitial, ati awọn abawọn miiran kojọpọ ni akoko pupọ.
• Awọn abawọn wọnyi paarọ awọn iwọn rirọ ti kristali ati awọn ipa ikojọpọ pupọ{{0}.
• Ipa taara: Awọn iṣipopada eleto ni ipo igbohunsafẹfẹ ati idarudapọ awọn ipo igbohunsafẹfẹ{0}}iwọn iwọn otutu abuda iṣesi.
Gbigba agbara ikojọpọ ni Awọn oju-aye ati Awọn atọkun
• Ìtọjú ionizing n ṣe awọn idiyele ti o wa titi ni dada gara ati awọn atọkun elekiturodu.
• ikojọpọ idiyele yipada awọn ipo aala fun itankale igbi igbi akositiki.
• Alekun isonu itankale ati pipinka ti awọn igbi omi akositiki.
• Ipa taara: Dinku ni ifosiwewe didara (Q) ati ibajẹ ti iṣẹ ariwo alakoso.
1.2 Dididiẹ ibaje ti Oscillation iyika
Awọn paati ti nṣiṣe lọwọ ati palolo ninu awọn iyika oscillation ti bajẹ bi iwọn lilo itọnju ṣe ikojọpọ:
Fiseete paramita ni Awọn ẹrọ ti nṣiṣe lọwọ
• Fiseete eleto ni MOSFET awọn foliteji ala ti n yi aaye aiṣedeede ti awọn iyika oscillation pada.
Idinku ni transconductance transistor dinku ala ere lupu.
• Ipa taara: Iṣoro ni ibẹrẹ oscillation, attenuation ti titobi ti o wu jade, ati ni awọn iṣẹlẹ ti o lagbara, cessation ti oscillation.
Ilọsi Ipilẹṣẹ ni Jijo lọwọlọwọ
• Awọn idiyele ẹgẹ oxide yori si awọn ṣiṣan jijo ti o pọ si ni awọn ipade PN ati awọn oxides ẹnu-bode.
• Ilọsoke pataki ni lilo agbara aimi.
• Ariwo igbona ti o pọ si n gbe ilẹ ariwo alakoso ga.
• Ipa taara: Lilo agbara kọja awọn pato, ati ipilẹ ariwo ga soke.
Awọn iyipada ninu Awọn paramita Nẹtiwọọki esi
• Radiation{0}}awọn paramita ifarabalẹ ti awọn capacitors fifuye ati awọn alatako yipada.
• Yipada awọn ipo iyipada alakoso ti o nilo fun oscillation.
• Ipa taara: Awọn iṣipopada ni igbohunsafẹfẹ aarin ati ihamọ ti sakani tuning.
Apá II: Nikan- Awọn ipa Iṣẹlẹ-“Ikọlu ọkan lojiji” ti Crystal Oscillators
2.1 Taara Ipa lori Crystal Unit
Bibajẹ Iṣipopada Aigbagbogbo
• Patikulu agbara giga kan - (fun apẹẹrẹ, ion eru tabi piroton agbara giga{3}) gba kirisita naa kọja.
• Ṣẹda awọn ibajẹ lattice ti agbegbe pẹlu itọpa patiku.
• Nfa awọn iyatọ wahala agbegbe igba diẹ.
Ipa taara: fo igbohunsafẹfẹ lẹsẹkẹsẹ, eyiti o le gba pada ni apakan lẹhinna.
Awọn ipa Iṣeduro Gbigba agbara
• Awọn patikulu idogo idiyele laarin awọn gara, ṣiṣẹda tionkojalo ina awọn aaye.
• Gbigba agbara ti yipada si aapọn ẹrọ igba diẹ nipasẹ ipa piezoelectric.
• Ipa taara: Awọn fo ipele ati kukuru kukuru-idibajẹ igba ti iduroṣinṣin igbohunsafẹfẹ.
2.2 Lẹsẹkẹsẹ Idalọwọduro ti Oscillation iyika
Nikan- Iṣẹlẹ Transients (SETs) ni Awọn iyika Analog
• Awọn patikulu agbara giga- kọlu awọn ampilifaya tabi awọn iyika ojuṣaaju ninu koko oscillator.
Ṣe ina awọn isọdi lọwọlọwọ igba diẹ lori agbara tabi awọn laini ifihan agbara.
• Awọn iwọn pulse wa lati mewa ti picoseconds si ọpọlọpọ awọn aaya aaya.
• Ipa taara:
• Lẹsẹkẹsẹ glitches superimposed lori awọn wu igbi.
• Idilọwọ lojiji ti ilọsiwaju alakoso.
• O le fa ipele - awọn iyipo titiipa (PLS) lati padanu titiipa tabi amuṣiṣẹpọ aago lati kuna.
Nikan-Iṣẹlẹ Ibanujẹ (SEUs) ni Ilana Iṣakoso
• Awọn isipade Bit waye ni awọn abala iṣakoso oni-nọmba (fun apẹẹrẹ, awọn iforukọsilẹ atunṣe igbohunsafẹfẹ, awọn ọrọ iṣakoso ipo).
• Awọn paramita iṣeto ni ti yipada lairotẹlẹ.
• Ipa taara:
Igbohunsafẹfẹ ijade fo si iye ti ko tọ.
• Iyipada ajeji ti awọn ipo iṣẹ.
• Le nilo atunto lati mu pada isẹ deede.
Awọn abajade ajalu ti Ẹyọkan-Iṣẹlẹ Iṣẹlẹ-soke (SEL)
• Nfa awọn ẹya PNPN parasitic ṣẹda ọna giga - lọwọlọwọ.
• Ilọsiwaju lọwọlọwọ bosipo (o pọju to awọn akoko 100 iye deede).
• Ipa taara:
• Ikuna iṣẹ-ṣiṣe pipe ti Circuit.
• Ilọkuro igbona le fa ibajẹ ayeraye.
• Nilo gigun kẹkẹ agbara lati gba pada.
Apá III: Awọn ilana Imudaniloju Pataki fun Awọn Oscillators Crystal
3.1 Awọn wiwọn kan pato Lodi si Awọn ipa TID
Iṣapeye Asayan ti Crystal ohun elo
• Lo Ìtọjú -awọn kirisita lile: SC{1} ge quartz ṣe afihan resistance Ìtọjú to dara ju AT- ge.
• Awọn ilana imuṣiṣẹ pataki: Annealing hydrogen dinku awọn abawọn gara akọkọ.
• Ṣiṣayẹwo awọn ohun elo titun: Awọn iyipada bi lithium niobate (LNB) ṣe afihan ileri ni awọn ẹgbẹ igbohunsafẹfẹ kan.
Àiya Circuit Design
• Lo awọn ẹrọ semikondokito ti a ṣe pẹlu itankalẹ - awọn ilana lile.
• Ṣe apẹrẹ awọn iyika abosi laiṣe lati san isanpada laifọwọyi fun fiseete foliteji ala.
• Lo apẹrẹ ifarada lati rii daju iṣẹ ṣiṣe laarin awọn sakani fiseete paramita.
• Ṣepọ jijo lọwọlọwọ monitoring ati biinu iyika.
Igbekale Iṣapeye
• Imudara iṣakojọpọ kristali lati dinku lilo itankalẹ {{0}awọn ohun elo ti o ni imọlara.
• Ṣe ilọsiwaju apẹrẹ elekiturodu ati awọn ọna asopọ lati dinku ikojọpọ idiyele wiwo.
• Waye awọn aṣọ ibora pataki lati dinku awọn ipa dada.
3.2 Awọn ojutu kan pato fun Nikan- Awọn ipa iṣẹlẹ
Ayika Circuit {{0}Idaabobo Ipele
• Lo sisẹ ati awọn iyika hysteresis ni awọn ọna ifihan agbara afọwọṣe to ṣe pataki.
Ṣe imuse apọju apọjuwọn mẹtta (TMR) ati isọdọtun igbakọọkan fun awọn apakan iṣakoso oni nọmba.
• Ṣe apẹrẹ wiwa iyara ati awọn ilana imularada.
Dabobo data iṣeto ni pẹlu wiwa aṣiṣe ati awọn koodu atunṣe.
Iṣapejuwe Apẹrẹ Ifilelẹ
Ṣafikun awọn oruka oluso ni ayika awọn apa ifura.
• Lo awọn ipalemo centroid ti o wọpọ{{0} lati dinku awọn ipa mimuuwọn.
• Mu awọn nẹtiwọọki pinpin agbara pọ si lati dinku latch{0} ni ifaragba soke.
Mu iwọn awọn transistors to ṣe pataki pọ si lati gbe idiyele pataki ga.
Eto{0}Ipele Awọn wiwọn
• Ṣe apẹrẹ laiṣe ọpọlọpọ-awọn ile-itumọ oscillator ti n ṣe atilẹyin fun iyipada gbona{1}.
• Ṣe imuduro gidi-iṣabojuto igbohunsafẹfẹ akoko ati iṣawari aiṣanṣe.
• Ṣe agbekalẹ awọn algoridimu adaṣe lati ṣe idanimọ ati isanpada fun awọn ipa igba diẹ.
• Fi idi sori - awọn ilana itọju orbit, pẹlu atunto paramita ati imularada aṣiṣe.
3.3 Awọn ibeere pataki fun idanwo ati afọwọsi
Awọn ọna Idanwo Radiation fun Crystal Oscillators
• Abojuto igba pipẹ{{0} fun iduroṣinṣin igbohunsafẹfẹ lati ṣe ayẹwo awọn aṣa ibajẹ labẹ TID.
• Wiwọn akoko gidi{{0} ariwo alakoso lati ṣawari awọn ibuwọlu ti awọn ipa igba diẹ.
• Ninu -idanwo tan ina lati ṣe afarawe ipa gangan ti awọn ipa iṣẹlẹ nikan{1}.
• Idanwo igbesi aye ti o yara lati ṣe asọtẹlẹ igbẹkẹle igba pipẹ{{0}.
Awọn paramita bọtini fun Idanwo
• Ibasepo ekoro laarin igbohunsafẹfẹ aiṣedeede ati lapapọ iwọn lilo.
• Ayipada ninu alakoso ariwo sipekitira.
• Ibajẹ ti ibẹrẹ{0}}akoko ati akoko ifakalẹ.
• Agbara lati ṣetọju o wu waveform iyege.
Ipari: Ọna Imọ-ẹrọ Awọn ọna ṣiṣe si Iwontunws.funfun ati Imudara julọ
Lile Radiation ti awọn oscillators kristali jẹ ipenija ṣiṣe ẹrọ ti o nilo iṣowo{0} ni awọn ipele pupọ:
Iwọntunwọnsi Awọn ohun elo ati Awọn ilana
• Iṣowo{0} ni pipa laarin awọn ohun elo kristali ati iduroṣinṣin ipo igbohunsafẹfẹ.
• Iwontunwonsi iwọn ti ilana semikondokito lile lodi si lilo agbara ati iyara.
Iṣowo - ni Apẹrẹ Circuit
• Awọn anfani igbẹkẹle lati apọju dipo idiju ti o pọ si ati lilo agbara.
• Iwontunwonsi agbara awọn ọna aabo lodi si iye owo ati awọn idiwọn iwọn.
Ti o dara ju ti System Architecture
• Apẹrẹ iṣọpọ ti ọpọlọpọ{0}} awọn ero idabobo ipele.
• Iṣọkan hardware -aṣiṣe software{1}}awọn ilana ifarada.
• Ijọpọ ti ibojuwo ori ayelujara ati awọn agbara atunṣe adaṣe.
Nígbẹ̀yìngbẹ́yín, àṣeyọrí Ìtọ́jú - àpẹrẹ oscillator líle nílò òye pàtó nípa àyíká ìṣàfilọ́lẹ̀ pàtó àti ìgbatẹnirò ti iṣẹ́, ìgbẹ́kẹ̀lé, àti iye owó. Pẹlu awọn ilọsiwaju ninu awọn ohun elo titun, awọn ilana, ati awọn algoridimu isanpada oye, iṣẹ awọn oscillators gara ni awọn agbegbe itọsi ti o ga julọ yoo tẹsiwaju lati ni ilọsiwaju, pese akoko ti o lagbara diẹ sii{2}}ipile ipilẹ fun awọn ohun elo giga{3} gẹgẹbi iṣawari aaye jinlẹ ati agbara iparun.
Onínọmbà ìfọkànsí yii ati ilana líle ni idaniloju pe “ẹru ọkan” eto naa duro iduroṣinṣin ati igbẹkẹle, paapaa ni awọn agbegbe itankalẹ ti o lagbara julọ.