[发明专利]一种新型的通用动态总剂量试验装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子器件抗总剂量能力试验验证技术领域，涉及一种新型的通用动态总剂量试验装置及其实现方法。

技术背景

随着半导体技术的迅猛发展，器件的特征尺寸和工作电压越来越小，总剂量效应的作用也越来越明显。近些年来发现总剂量效应对器件的工作性能影响更加显著，其损伤模式也日趋复杂化，如果不清楚微电子器件总剂量效应的原理，就无法正确评估微电子器件的抗辐射能力，在后期研制微电子器件时，就无法有效地提升微电子器件的抗辐射性能。

多数抗辐射微电子器件的总剂量效应的试验验证工作是在静态偏置下进行，尤其是航天器设计所需的微电子器件抗性能评估的依据是地面模拟试验结果。地面模拟试验不可能完全逼真，模拟条件应尽可能地反映客观现象的本质。因此，在评估微电子器件抗辐射性能时，就更需要采取严谨科学的方法，找出总剂量效应对器件的影响，避免由于其他因素造成的影响而误导结果分析，就需要考核器件在动态偏置下的总剂量效应。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种新型的通用动态总剂量试验装置，该试验装置可以用来实现动态总剂量试验，全面的考核器件的抗总剂量性能，打破目前只能进行静态总剂量试验的局面。

本发明的另外一个目的在于提供一种新型的通用动态总剂量试验装置的实现方法。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种新型的通用动态总剂量试验装置，包括上位机、信号传递系统和测试向量生成系统，其中上位机和信号传递系统位于辐照室外，测试向量生成系统位于辐照室内，待辐照电路也位于辐照室内，其中：

上位机：接收外部输入的控制信号，同时生成随机选择码，将所述控制信号和随机选择码输出给信号传递系统，同时接收信号传递系统输出的反馈信号；

信号传递系统：从上位机接收所述控制信号和随机选择码，将所述控制信号和随机选择码由逻辑电平信号转换为电压信号，并将所述电压信号输出给测试向量生成系统，同时从测试向量生成系统接收反馈信号，并将所述反馈信号发送给上位机；

测试向量生成系统：将标识测试向量生成系统是否正常运行的反馈标识码作为反馈信号发送信号传递系统，同时接收信号传递系统发送的随机选择码和控制信号，将所述随机选择码和测试向量生成系统生成的随机测试向量进行与、或、异或、同或四种运算中任意一种运算，并将运算结果由逻辑电平信号转换为电压信号，发送给待辐照电路，同时根据所述控制信号对测试向量生成系统进行启动或停止的控制。

在上述新型的通用动态总剂量试验装置中，上位机包括随机向量选择模块、下位机控制模块、第一高速接口模块和电源监控模块，其中：

随机向量选择模块：生成随机选择码，并将随机选择码发送给第一高速接口模块；

下位机控制模块：将外部输入的控制信号发送给第一高速接口模块，同时接收来自第一高速接口模块的反馈信号，判断测试向量生成系统是否正常运行；

第一高速接口模块：将从随机向量选择模块接收的随机选择码和从下位机控制模块接收的控制信号发送给第二高速接口模块；同时从第二高速接口模块接收反馈信号；

电源监控模块：控制信号传递系统、测试向量生成系统和待辐照电路的电源电压，并监控待辐照电路的工作电流。

在上述新型的通用动态总剂量试验装置中，信号传递系统包括第二高速接口模块、CPU、随机码输出模块、第一反馈模块和电平转换多通道控制器，其中：

第二高速接口模块：将从第一高速接口模块接收的所述随机选择码和所述控制信号发送给CPU，同时将从CPU接收的反馈信号输出给第一高速接口模块；

CPU：接收来自第二高速接口模块输出的随机选择码和控制信号，同时接收第一反馈模块输出的反馈信号，进行信号输出判断，将所述随机选择码和控制信号输出给随机码输出模块，将所述反馈信号输出给第二高速接口模块；

随机码输出模块：将从CPU接收的随机选择码和控制信号转发给第一电平转换多通道控制器；

第一反馈模块：接收测试向量生成系统输出的反馈信号并发送给CPU;

第一电平转换多通道控制器：将从随机码输出模块接收的随机选择码和控制信号由逻辑电平信号转换为电压信号，并将所述电压信号输出给测试向量生成系统。

在上述新型的通用动态总剂量试验装置中，测试向量生成系统包括第二电平转换多通道控制器、n个第三电平转换多通道控制器、随机向量生成模块、启动停止模块、随机码接收判断模块、第二反馈模块和测试向量输出模块，其中：