采用高速ADC的單事件效應(yīng)（SEE）：單事件閂鎖（SEL）

在本期中，我們將重點(diǎn)介紹單事件閂鎖（SEL），特別是針對高速ADC的單事件閂鎖（SEL）。SEL 類似于傳統(tǒng)閂鎖的情況，其中器件表現(xiàn)出異常高的電源電流，這是由從電源到地的感應(yīng)路徑引起的。在沒有電源循環(huán)的情況下，SEL 后設(shè)備將不會(huì)恢復(fù)正常運(yùn)行?；叵胍幌拢瑔问录D(zhuǎn) （SEU） 和單事件瞬變 （SET） 是在輻射暴露期間發(fā)生的軟錯(cuò)誤，設(shè)備通常會(huì)快速恢復(fù)。與 SEL 不同，該器件不需要電源重啟或器件復(fù)位即可恢復(fù)正常運(yùn)行。這是通常在測試SEU和SET之前進(jìn)行SEL測試的原因之一。

在 SEL 測試期間，設(shè)備外殼溫度設(shè)置為 125oC和電源電流被監(jiān)控，以觀察是否有任何閂鎖。測試運(yùn)行到80 MeV-cm等能量水平2/毫克，流度為107離子/厘米2.目標(biāo)是確定溫度和電源電壓最壞情況下ADC的閂鎖門限。AD9246S 14位125 MSPS ADC的SEE測試設(shè)置圖如下所示。該測試設(shè)置用于收集AD9246S的SEL、SEU和SET性能結(jié)果。

AD9246S 單事件效應(yīng)（SEE）測試設(shè)置

SEL測試的一般程序與AD9246S使用的程序類似。對于此設(shè)備，使用了以下過程：

給AD9246S上電，等待其達(dá)到所需的測試溫度（125oC在本例中）。

選擇所需的離子和入射角，使效應(yīng) LET 為 80 MeV-cm2/毫克。

打開離子束并觀察/監(jiān)控/記錄AD9246S電源電流。

如果未觀察到閂鎖且通量達(dá)到 107離子/厘米2，則運(yùn)行被視為通過。

如果測試通過，則以相同的9246 MeV-cm有效LET運(yùn)行其余AD80S單元2/mg 從步驟 1 開始。至少應(yīng)在電源上沒有電流限制的情況下執(zhí)行一次運(yùn)行。

如果在任何運(yùn)行中沒有發(fā)生閂鎖或破壞性事件，則進(jìn)行 SEL 測試。

如果AD9246S鎖定，則視為運(yùn)行失敗。

關(guān)閉離子束，并嘗試通過首先重新編程AD9246S寄存器來恢復(fù)到初始電流水平。如果失敗，請關(guān)斷AD9246S。

重新給AD9246S通電，檢查電流電平并檢查是否存在破壞性鎖存器。

繼續(xù)進(jìn)行 SEL 表征。

AD9246S的SEL測試結(jié)果如下表所示。測試的四種不同的AD9246S器件均未表現(xiàn)出閂鎖跡象，有效通量為107離子/厘米2高達(dá) 80 MeV-cm 的 LET2/毫克。

表1

AD9246S 輻射 SEL 測試結(jié)果

如上述測試程序步驟所述，AD9246S的電源電流在器件受到離子束照射時(shí)受到監(jiān)控。對于所用測試板上的AD9246S，電源為AVDD、DRVDD和DRVDD_HK（DRVDD電源用于測試期間的內(nèi)務(wù)管理）。執(zhí)行SEL測試時(shí)，AD9246S的電源設(shè)置為最大值，AVDD為1.9V，DRVDD和DRVDD_HK為3.6V。當(dāng)器件暴露在離子束下時(shí)，電源電流被監(jiān)控閂鎖。在序列號為9246的AD39S器件上進(jìn)行典型SEL測試的AVDD和DRVDD的電源電流如下圖所示。

SEL 測試運(yùn)行期間的 AD9246S DRVDD 電源電流

請注意，在SEL測試運(yùn)行期間，AD9246S電源電流與其標(biāo)稱值的變化很小。如上表1所示，在測試期間未觀察到閂鎖。AD9246S在本測試中表現(xiàn)非常出色，在80 MeV-cm的LET下沒有閂鎖2/毫克輸出至總通量為 107離子/厘米2.

查看特定設(shè)備的 SEE 時(shí)，執(zhí)行 SEL 測試是一個(gè)很好的第一個(gè)測試。在某些情況下，閂鎖事件可能不是災(zāi)難性的，但在許多情況下，SEL 事件可能是破壞性的，因此通過此測試開始對單個(gè)事件效應(yīng)進(jìn)行輻射測試是有意義的。如果器件在低LET值下具有破壞性閂鎖，則很可能不適合許多空間應(yīng)用。通?？梢詮钠渌鸖EE事件（如SEU和SET）進(jìn)行恢復(fù)，但破壞性閂鎖通常是不可恢復(fù)的，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候設(shè)備都無法使用。如果器件在較低的LET值下出現(xiàn)早期閂鎖，則表明該器件可能不適合空間應(yīng)用。但是，到目前為止，我們看到AD9246S在80 MeV-cm的LET下沒有閂鎖。2/mg，這使我們在AD9246S的單事件效應(yīng)測試中有一個(gè)良好的開端。在我即將發(fā)布的博客中，我們將繼續(xù)研究高速ADC的SEE，同時(shí)將討論轉(zhuǎn)移到SEU和SET上。正如我們所討論的，這些事件通常不像 SEL 事件那樣具有破壞性。

審核編輯：郭婷