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Unidades de investigación » Ingeniería de circuitos y sistemas micro/nanométricos » Circuitos integrados de señal mixta para aplicaciones espaciales

Circuitos integrados de señal mixta para aplicaciones espaciales

Contacto:

Servando Espejo Meana

espejoimse-cnmcsices

Palabras clave: endurecimiento frente a radiación; rangos de temperatura extendidos; fiabilidad; dosis total ionizante; efectos de eventos singulares; redundancia; prevención del latch-up

Descripción
Esta línea está orientada al desarrollo de circuitos integrados y sistemas analógicos y de señal mixta para aplicaciones espaciales, y en general, para entornos sometidos a radiación, temperaturas extremas, y con altos requerimientos de fiabilidad. Se hace énfasis en el uso de tecnologías CMOS convencionales, siguiendo el concepto de 'endurecimiento frente a radiación mediante diseño' (RHBD).
Las actividades concretas incluyen la caracterización de los efectos de la radiación electromagnética de alta energía y de partículas de alta energía (dosis total ionizante-TID, y efectos de eventos singulares-SEE) en las tecnologías de producción de circuitos integrados, en los dispositivos, y en circuitos, y el desarrollo de estrategias robustas de diseño de circuitos y sistemas.
Otros aspectos de interés son la tolerancia de los circuitos a rangos de temperatura extendidos, y la resistencia de los encapsulados y sistemas a ciclos térmicos, impactos y vibraciones.
Los trabajos realizados incluyen:
  • Caracterización de una tecnología CMOS de 0.35µm, en cuanto a efectos de la radiación y rangos de temperatura extendidos.
  • Desarrollo de librerías de celdas digitales tolerantes a radiación.
  • Desarrollo de modelos eléctricos para la simulación de transistores MOS con layouts específicos (ELTs) para endurecimiento frente a radiación.
  • Diseño y testado de varios ASICs de señal mixta para uso espacial.
    • ˇ OWLs: comunicaciones ópticas basadas en luz difusa dentro de los satélites.
      ˇ MOURA: magnetómetro y un acelerómetro triaxiales.
      ˇ MEDA: sensor de viento de MEDA, para Mars'2020.
      ˇ SIS: sensor de irradiancia solar para Exomars'18.
  • Procesos de cualificación formal para uso espacial de ASICs de señal mixta.
ASIC OWLS
ASIC para el sensor de viento de MEDA
Resultados destacados
S. Sordo-Ibáñez, B. Piñero-García, M. Muñoz-Díaz, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Cáceres, L. Carranza-González, S. Espejo-Meana, A. Arias-Drake, J. Ramos-Martos, J.M. Mora-Gutiérrez and M.A. Lagos-Florido, "CMOS Rad-Hard Front-End Electronics for Precise Sensors Measurements", IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 63, pp. 2379-2389, 2016 » doi
S. Sordo-Ibáñez, B. Piñero-García, M. Muñoz-Díaz, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Cáceres, L. Carranza-González, S. Espejo-Meana, A. Arias-Drake, J. Ramos-Martos, J.M. Mora-Gutiérrez and M.A. Lagos-Florido, "A Front-End ASIC for a 3-D Magnetometer for Space Applications by Using Anisotropic Magnetoresistors", IEEE Transactions on Magnetics, vol. 51, pp. 1-4, 2015 » doi
S. Sordo-Ibáñez, S. Espejo-Meana, B. Piñero-García, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Cáceres, M. Muñoz-Díaz, L. Carranza-González, A. Arias-Drake, J.M. Mora-Gutiérrez, M.A. Lagos-Florido and J. Ramos-Martos, "Four-channel self-compensating single-slope ADC for space environments", Electronics Letters, vol. 50, pp. 579-581, 2014 » doi
J. Ramos-Martos, A. Arias-Drake, J.M. Mora-Gutiérrez, M. Muñoz-Díaz, A. Ragel-Morales, B. Piñero-García, J. Ceballos-Cáceres, L. Carranza-González, S. Sordo-Ibáñez, M.A. Lagos- Florido and S. Espejo-Meana, "SEE Characterization of the AMS 0.35 μm CMOS Technology", in Proc. of the 14th European Conf. on Radiation and its Effects on Components and Systems, pp. 1-4, 2013 » doi
J. Ramos-Martos, A. Arias-Drake, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Caceres, J.M. Mora-Gutierrez, B. Pinero-Garcia, M. Munoz-Diaz, M.A. Lagos-Florido and S. Espejo-Meana, "Radiation Characterization of the austriamicrosystems 0.35 μm CMOS Technology", in Proc. of the 12th European Conf. on Radiation and its Effects on Components and Systems, 2011 » doi
Proyectos y contratos de investigación relacionados con la línea
Microelectrónica para instrumentación espacial: ASIC del sensor de viento de MEDA (ESP2016-79612-C3-3-R)
IP:  Servando Espejo Meana
Financia: Min. Economía y Competitividad
Ene 2017 - Dic 2018
Microelectrónica de espacio para instrumentación ambiental en Marte (ESP2014-54256-C4-4-R)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. Economía y Competitividad
Ene 2015 - Dic 2015
Diseño y testado de ASICs para el espacio para la misión a Marte 'MEIGA-METNET Precursor' (AYA2011-29967-C05-05)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. de Ciencia e Innovación
Ene 2012 - Dic 2012
Diseño y testado de ASICs para el espacio para la misión a Marte 'MEIGA-METNET Precursor' (AYA2009-14212-C05-04)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. de Ciencia e Innovación
Ene 2010 - Dic 2011
Diseño y testado de ASICs para el espacio para la misión a Marte 'MEIGA-METNET Precursor' (AYA2008-06420-C04-02/ESP)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. de Ciencia e Innovación
Ene 2009 - Dic 2009