[发明专利]一种折叠内插式模数转换器件的单粒子效应检测方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及一种模数转换器件的单粒子效应检测方法。

背景技术

当模数转换器件在空间环境中工作时，空间中的高能粒子会穿透模数转换器件内部并在路径上产生电离，电路节点会吸收电离产生的电子和空穴从而导致电路错误，这就是单粒子效应。

粒子轰击在模数转换器件内部所引起的单粒子效应主要有单粒子错误(由单粒子翻转和单粒子瞬态引起的)、单粒子闩锁效应(SEL)两种，其中单粒子错误指模数转换器件内部的模拟部分发生单粒子瞬态脉冲或者数字部分发生单粒子翻转引起的各组输出数据的数据位在辐照条件下发生翻转，导致模数转换器件的输出精度下降甚至出现错误；单粒子闩锁效应指单个离子在模数转换器件内部电路中产生电流脉冲，使得PN-PN结构导通，造成模数转换器件电流大幅增大。单粒子闩锁效应的检测较为简单，主要是对模数转换器件的工作电流进行实时监控，而单粒子翻转效应的检测则较为复杂。

国内现有的模数转换器件的单粒子效应检测方法主要完成模数转换器件的单粒子闩锁的考核，没有详细具体的考核单粒子效应对模数转换器件输出精度的影响。但是，随着模数转换器件在辐射环境中的应用越来越多及宇航技术的不断提升，对抗辐射模数转换器件在辐射环境中工作的精度要求也越来越高，这就使得考核模数转换器件的抗单粒子错误能力成为一件十分重要的任务。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种能够全面检测模数转换器件抗单粒子效应性能的差频动态测试方法。

本发明的技术解决方案是：一种折叠内插式模数转换器件的单粒子效应检测方法，步骤如下：

(1)利用信号发生器产生被测模数转换器件的工作时钟和输入信号，所述被测模数转换器件的工作时钟频率f_s、被测模数转换器件的输入信号频率f_in、被测模数转换器件的输出信号频率f_。ut满足关系式f_in＝f_s-f_out，f_out＝f_s/(2^Nπ)，N为被测模数转换器件的路数；

(2)利用两个射频转换器，分别将信号发生器给出的被测模数转换器件的工作时钟和输入信号转换为工作时钟差分信号和输入信号差分信号送入被测模数转换器件；

(3)向被测模数转换器件供电，并全程监测被测模数转换器件的工作电流，若工作电流正常则进入下一步；若工作电流超过正常工作电流的1.5倍时判定发生闩锁并结束测试；

(4)将被测模数转换器件置于辐照环境中并开始辐照，实时采集被测模数转换器件的各组输出信号并与理论模数转换结果进行比较，对于被测模数转换器件的N组输出的每一组数据均进行以下相同的操作，

(41)对与第i组输出对应的理论模数转换结果S_i的每一位取反，然后和第i组实际输出的数据S_i+1的相应位进行逻辑与的操作，得到相应的一组序列数据T(i，j)，j为被测模数转换器件每组输出的数据位数，若T(i，j)的值为1，则判定第i组输出中的第j位的数据发生了0-＞1翻转；若T(i，j)的值为0，则判定第i组输出中的j位的数据没有发生0-＞1翻转；

(42)对与第i组输出对应的理论模数转换结果S_i的每一位取反，然后和第i组实际输出的数据S_i+1的相应位的非进行逻辑与的操作，得到相应的一组序列数据K(i，j)，若K(i，j)的值为1，则判定第j组输出中的第j位的数据发生了1-＞0翻转；若K(i，j)的值为0，则判定第i组输出中的第j位的数据没有发生1-＞0翻转；

(43)计算第i组实际输出的数据S_i+1的补码，然后与第i组输出对应的理论模数转换结果S_i进行相加，将相加的结果再进行补码运算得到数据D(i)，将D(i)作为被测模数转换器件的第i路的输出误差；