與 SEL 測試不同,測試標準中不需要在評估 SIT 時保持器件的高外殼溫度。通常,測試在環(huán)境溫度條件下進行,同時監(jiān)控和記錄溫度。與 SEL 測試一樣,SET 評估通常執(zhí)行高達 <> MeV-cm 的能量水平2/毫克,流度為107離子/厘米2.在某些情況下,能量水平可以≥ 120 MeV-cm2/mg 用于 SET 評估。這取決于所需的應(yīng)用和情況。評價仍將以10的流度完成7離子/厘米2.我們將再次介紹AD9246S 14位125 MSPS ADC。提醒一下,我在此處再次包含設(shè)置圖以進行SEE測試。
AD9246S 單事件效應(yīng)(SEE)測試設(shè)置
SET測試的目標是確定ADC開始SET的能級,并找到作為SET事件的飽和點的能量能級。了解瞬態(tài)事件的幅度和長度非常重要。監(jiān)控器件的SET行為,同時將ADC暴露在不斷增加的輻射水平下,并記錄SET的數(shù)量、幅度和長度。
AD9246S使用了四種不同的離子,可提供五種不同的能級。下表詳細介紹了用于測試AD9246S的離子、離子角度和能級。請注意,氙氣在兩個不同角度下使用了兩次。使用該角度可以增加有效LET而無需改變離子。根據(jù)角度確定 LET 是一個非常簡單的計算。為了確定氙離子在43度角處的LET,將0度角處的LET除以角度的余弦。在這種情況下,計算如下:
這是有益的,因為它節(jié)省了回旋加速器設(shè)施的時間,因為更換離子可能需要 30 分鐘或更長時間。俗話說“時間就是金錢”,該設(shè)施按小時收取使用費。使用離子角不僅可以節(jié)省一些成本,還可以使執(zhí)行測試的工程師更有效地利用分配的時間。在執(zhí)行測試時,提前做好計劃并制定良好的時間表非常重要,以充分利用設(shè)施的時間。
表1
用于AD9246S SET測試的離子和LET。
為了在查看 SIT 時了解測試過程,讓我們看一下測試過程。SET測試的一般程序與AD9246S的測試類似。對于此設(shè)備,使用了以下過程:
給AD9246S上電。
選擇所需的離子和所需的入射角。
打開離子束,同時觀察、監(jiān)控和記錄電源電流并記錄瞬變。
當記錄到指定的瞬變數(shù)或通量達到 10 時關(guān)閉光束7離子/厘米2.
重復(fù)從步驟2開始的步驟,直到AD9246S照射到所需的LET范圍(~ 2 MeV-cm2/毫克至 80 MeV-厘米2/毫克)。
使用步驟9246至1測試其余AD5S器件,直到測試完所需數(shù)量的單元。
當SET電平超過噪聲頻帶的三西格瑪時,使用Xilinx Spartan 9246 FPGA捕獲AD6S在重離子暴露期間的瞬態(tài)響應(yīng)。通過在ADC的輸出代碼上應(yīng)用數(shù)字模板,從比較中去除了反射電路板和設(shè)施噪聲的LSB。對于AD9246S,6個LSB被屏蔽。下面給出了顯示錯誤閾值掩碼(紅色虛線)的可視化表示,以說明瞬態(tài)錯誤。掩碼外的周期必須是多個時鐘周期才能被視為瞬態(tài)。例如,第一個SET顯示為具有三個時鐘周期的長度和大于6 LSB的幅度。
AD9246S SET 誤差閾值模板
此掩碼是在數(shù)據(jù)分析中通過執(zhí)行具有 0x3FCO(二進制值 = 11 1111 1100 0000)和每個輸出代碼的邏輯 AND 創(chuàng)建的。該數(shù)字模板在1 V時表示約2/2 mV噪聲P-P輸入滿量程范圍。有關(guān)執(zhí)行的每個SET測試運行的詳細信息,請參閱AD13S單事件效應(yīng)測試報告第15-9246頁。
該信息用于繪制威布爾曲線,該曲線顯示了SET行為與輻射能級的可視化表示。使用的能級越多,可用于創(chuàng)建威布爾曲線的點就越多,從而更準確地描述ADC的SET響應(yīng)。顯然,由于使用回旋加速器設(shè)施進行測試的成本和時間,存在妥協(xié)?;叵胍幌律厦娴谋?1,多個 LET 用于測試。這允許生成下面的曲線。該曲線顯示了 SET 開始出現(xiàn)的 LET 起始閾值以及 SET 數(shù)量飽和的 LET 值,這意味著 SIT 的數(shù)量不會隨著 LET 的增加而增加。
AD9246S SET截面和威布爾曲線
為威布爾曲線收集和計算的信息可用于預(yù)測設(shè)備在地球周圍各種軌道上的SET性能。威布爾曲線用于計算SET發(fā)生的概率以及發(fā)生的SET的大小和長度?,F(xiàn)有的模型從威布爾曲線中獲取信息,并根據(jù)設(shè)備將在最終系統(tǒng)應(yīng)用中放置的軌道提供SET事件的概率。這些模型不僅考慮了軌道,還考慮了最終應(yīng)用中使用的任何屏蔽。這只是提供了一塊拼圖。
正如我們所討論的,一般的第一步是 SEL 測試,以尋找破壞性的設(shè)備閂鎖。我們的主題是SET測試,它提供了有關(guān)器件瞬態(tài)翻轉(zhuǎn)性能的信息。
審核編輯:郭婷
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