SRAM K6R4016V1D单粒子闩锁及防护试验研究 被引量：10

1

作者 余永涛 封国强 +2 位作者 陈睿 上官士鹏 韩建伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期587-591,共5页

本工作利用脉冲激光单粒子效应模拟试验装置对三星公司的SRAM K6R4016V1D进行了单粒子闩锁效应试验研究。试验测得了此器件的单粒子闩锁效应脉冲激光能量阈值、闩锁截面曲线和闩锁电流。针对这款器件,还对工程中防护闩锁过流常用的限流... 本工作利用脉冲激光单粒子效应模拟试验装置对三星公司的SRAM K6R4016V1D进行了单粒子闩锁效应试验研究。试验测得了此器件的单粒子闩锁效应脉冲激光能量阈值、闩锁截面曲线和闩锁电流。针对这款器件,还对工程中防护闩锁过流常用的限流和断电方法进行了试验研究。试验结果表明,该器件具有非常低的单粒子闩锁效应阈值能量和很高的闩锁饱和截面,对空间辐射环境极其敏感。 展开更多

关键词 脉冲激光 单粒子闩锁效应 限流电阻 断电解除闩锁

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微小卫星单粒子闩锁防护技术研究 被引量：11

2

作者 张昊 王新升 +2 位作者 李博 周开兴 陈德祥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1444-1449,共6页

对于在轨微小卫星而言,单粒子闩锁(Single Event Latchup,SEL)是最具破坏性的单粒子效应之一,其后果轻则损坏器件,重则使在轨卫星失效。首先介绍了SEL发生机理,分析并总结现有抗SEL的关键技术。其次提出了空间单粒子闩锁防护措施并设计... 对于在轨微小卫星而言,单粒子闩锁(Single Event Latchup,SEL)是最具破坏性的单粒子效应之一,其后果轻则损坏器件,重则使在轨卫星失效。首先介绍了SEL发生机理,分析并总结现有抗SEL的关键技术。其次提出了空间单粒子闩锁防护措施并设计了一种可恢复式抗SEL电源接口电路,实现对卫星星上设备的防闩锁及过流保护。最后利用脉冲激光模拟单粒子效应技术对具有飞行经验的芯片进行实验测试。实验结果表明,该电路能够准确地检测SEL的发生,有效解除SEL效应,保证系统运行稳定可靠。 展开更多

关键词 微小卫星 单粒子闩锁 过流保护 可恢复式 脉冲激光

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空间电子系统FPGA抗单粒子闩锁设计 被引量：7

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作者 薛旭成 吕恒毅 韩诚山 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2014年第8期865-869,共5页

宇宙空间中存在高能粒子。这些粒子会导致空间电子系统中FPGA发生闩锁。为了避免FPGA闩锁时发生损坏,采用2个稳压器并联供电,在FPGA完成配置后自行关断1个稳压器。由于FPGA配置期间需要大电流,所以采用2个稳压器并联供电。当配置完成后... 宇宙空间中存在高能粒子。这些粒子会导致空间电子系统中FPGA发生闩锁。为了避免FPGA闩锁时发生损坏,采用2个稳压器并联供电,在FPGA完成配置后自行关断1个稳压器。由于FPGA配置期间需要大电流,所以采用2个稳压器并联供电。当配置完成后关断1个稳压器,只由1个稳压器供电。如果FPGA发生闩锁,剩下的1个稳压器将会限流,从而避免FPGA被大电流烧毁。关断电路由电阻和电容组成的延时电路控制稳压器使能端实现。实验结果表明:FPGA配置期间2个稳压器都处于输出使能状态,可以提供3.6 A的电流,FPGA可以成功的配置;FPGA配置结束后,则只有1个稳压器给FPGA供电,把电流限制在0.6 A,从而避免FPGA由于闩锁而损坏。该设计可以使得工业级的FPGA应用于空间电子系统中,降低系统成本。 展开更多

关键词 单粒子 闩锁 FPGA 稳压器

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星载计算机SRAM单粒子微闩锁检测方法 被引量：1

4

作者 刘沛龙 常亮 +1 位作者 陈宏宇 谭竹慧 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期856-861,共6页

静态随机存储器(SRAM)的单粒子微闩锁(mSEL)现象可能引起星载计算机运行崩溃,威胁整星运行安全.传统的闩锁电流检测方法难以发现mSEL,国内外研究成果至今没有给出令人满意的具体可行的星上mSEL检测方案,也没有航天工程应用实例.根据SRA... 静态随机存储器(SRAM)的单粒子微闩锁(mSEL)现象可能引起星载计算机运行崩溃,威胁整星运行安全.传统的闩锁电流检测方法难以发现mSEL,国内外研究成果至今没有给出令人满意的具体可行的星上mSEL检测方案,也没有航天工程应用实例.根据SRAM发生mSEL时的错误簇现象,设计了基于EDAC编解码的mSEL检测方案,介绍了软硬件架构,提出了两种检测策略并研究讨论了其性能.其中遍寻策略实现简单、性能稳定,随机搜索策略实现开销大,在某些场景中90%,检出率的要求下,检测速度达到遍寻策略的8.5倍.本文提出的方法能够提高空间应用中SRAM器件可靠性,降低由mSEL引发的系统失效概率. 展开更多

关键词 星载计算机 SRAM 闩锁 微闩锁 单粒子微闩锁

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SRAM HM—65642的单粒子闩锁特性

5

作者 蔡震波 吴中祥 《航天器工程》 1996年第3期28-34,共7页

由空间高能带电粒子引起的CMOS器件单粒子闩锁效就(SEL),在卫星工程中已日益受到重视。本文对试验获得的SRAM HM—65642的各种SEL特性进行了详细分析,希望对卫星电子系统设计师们在进行CMOS器件的防闩锁设计中能有所帮助。

关键词 单粒子闩锁 CMOS 抗辐射 卫星电子系统

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VA140的单粒子闩锁试验研究 被引量：1

6

作者 张云龙 崔兴柱 +12 位作者 龚依民 彭文溪 王焕玉 张飞 樊瑞睿 梁晓华 高旻 龚珂 王钇心 杨彦佶 祝贵阳 刘彦良 祝晓龙 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1518-1519,1523,共3页

专用集成电路是为特定用户或特定电子系统制作的集成电路,具有高性能、高可靠性等优点。专用集成电路VA140是中国暗物质卫星有效载荷硅微条探测器的关键器件。为测试VA140的抗单粒子闩锁特性,设计了简单的测试系统。应用兰州近代物理研... 专用集成电路是为特定用户或特定电子系统制作的集成电路,具有高性能、高可靠性等优点。专用集成电路VA140是中国暗物质卫星有效载荷硅微条探测器的关键器件。为测试VA140的抗单粒子闩锁特性,设计了简单的测试系统。应用兰州近代物理研究所重离子加速器进行测试,得到了有效试验数据。对试验数据进行处理,得到了VA140的闩锁截面与线性能量传输值的关系曲线、VA140的闩锁阈值及饱和截面,为其航天应用提供必要试验依据。 展开更多

关键词 单粒子闩锁(sel) 专用集成电路(ASIC) 线性能量传输(LET) 重离子

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CMOS/SOI工艺触发器单元的单粒子实验验证与分析 被引量：4

7

作者 李海松 蒋轶虎 +2 位作者 杨博 岳红菊 唐威 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期63-67,共5页

针对定制设计中的触发器单元,提出了一种双移位寄存器链单粒子实验验证方法,利用该方法对基于0.35μm CMOS/SOI工艺、普通结构设计的抗辐射触发器,分别在北京串列加速器核物理国家实验室和兰州重离子加速器国家实验室进行了单粒子实验.... 针对定制设计中的触发器单元,提出了一种双移位寄存器链单粒子实验验证方法,利用该方法对基于0.35μm CMOS/SOI工艺、普通结构设计的抗辐射触发器,分别在北京串列加速器核物理国家实验室和兰州重离子加速器国家实验室进行了单粒子实验.实验结果表明,该抗辐射触发器不仅对单粒子闩锁效应免疫,而且具有非常高的抗单粒子翻转的能力. 展开更多

关键词 抗辐射集成电路 双移位寄存器链 CMOS/SOI 单粒子效应 单粒子闩锁单 粒子翻转

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SRAM型FPGA单粒子效应敏感性分析研究 被引量：5

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作者 杜守刚 范隆 +5 位作者 岳素格 郑宏超 于春青 董攀 杨晓飞 贾海涛 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期272-278,共7页

首先描述了典型的SRAM型FPGA内部通常包含的三类基本资源,并分析三类基本资源内部不同功能的电路单元对单粒子效应的敏感性,归纳出Virtex系列SRAM型FPGA中6种类型的单粒子效应敏感结构单元,并得出这些敏感结构单元的单粒子翻转、单粒子... 首先描述了典型的SRAM型FPGA内部通常包含的三类基本资源,并分析三类基本资源内部不同功能的电路单元对单粒子效应的敏感性,归纳出Virtex系列SRAM型FPGA中6种类型的单粒子效应敏感结构单元,并得出这些敏感结构单元的单粒子翻转、单粒子功能中断、单粒子闩锁的检测方式,最后对SRAM型FPGA单粒子效应评估研究的发展趋势做了简要总结。 展开更多

关键词 SRAM型FPGA 单粒子效应敏感性 单粒子翻转 单粒子功能中断 单粒子闩锁

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SRAM单粒子效应监测平台的设计 被引量：2

9

作者 高山山 苏弘 +6 位作者 孔洁 千奕 童腾 张战刚 刘杰 侯明东 孙友梅 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期209-213,共5页

SRAM单粒子效应监测平台用于兰州重离子加速器(HIRFL)辐照终端开展单粒子效应实验,采用"承载子板—主控制板—上位机"结构。简要分析了SRAM单粒子效应产生机理,详细描述了该平台的硬件系统、软件系统和性能指标。重离子辐照... SRAM单粒子效应监测平台用于兰州重离子加速器(HIRFL)辐照终端开展单粒子效应实验,采用"承载子板—主控制板—上位机"结构。简要分析了SRAM单粒子效应产生机理,详细描述了该平台的硬件系统、软件系统和性能指标。重离子辐照实验中,该平台多次检测到IDT71256发生单粒子翻转和单粒子闩锁,实验结果与理论分析的结论基本一致。 展开更多

关键词 SRAM 单粒子翻转 单粒子闩锁 重离子

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180nm CMOS工艺下SEL敏感性关键影响因素 被引量：6

10

作者 秦军瑞 陈书明 +2 位作者 陈建军 梁斌 刘必慰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期72-76,共5页

研究了影响SEL敏感性的关键因素。针对180nm体硅工艺,基于校准的CMOS反相器器件模型,使用器件模拟的方法,研究了粒子入射位置、温度、阱/衬底接触位置、NMOS与PMOS间距等因素对SEL敏感性的影响。模拟和分析表明,CMOS电路不同位置的闩锁... 研究了影响SEL敏感性的关键因素。针对180nm体硅工艺,基于校准的CMOS反相器器件模型,使用器件模拟的方法,研究了粒子入射位置、温度、阱/衬底接触位置、NMOS与PMOS间距等因素对SEL敏感性的影响。模拟和分析表明,CMOS电路不同位置的闩锁响应差别很大,找出了电路发生闩锁的敏感区域,得出了温度、阱/衬底接触的位置、NMOS与PMOS间距等因素与SEL敏感性之间的关系,并从理论上进行了解释,总结了降低单粒子闩锁效应的有效方法,研究结果能为深亚微米体硅工艺下的抗SEL加固设计提供有效的指导。 展开更多

关键词 单粒子闩锁 器件模拟 设计加固

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实践四号卫星在轨SEL现象与地面模拟试验的对比分析 被引量：1

11

作者 蔡震波 吴中祥 《航天器工程》 1996年第3期35-39,共5页

本文将地面锎源模拟试验的结果,与实践四号卫星单粒子效应动态监测仪在轨所测得的SEL现象从各方面进行对比分析,为该在轨现象发生原因的判断进行了试验验证。

关键词 单粒子闩锁 CMOS 抗辐射 卫星电子系统

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DS18S20Z数字温度传感器在空间探测中的应用研究

12

作者 张飞 禹金标 +8 位作者 董亦凡 张云龙 周大卫 吴帝 龚柯 樊瑞睿 彭文溪 王焕玉 吕运朋 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第5期495-499,共5页

比较了热敏电阻和DS18S20Z的温度测量原理。介绍了在暗物质空间探测卫星系统中DS18S20Z数字温度传感器的应用方法。实验测试了DS18S20Z的单粒子闩锁和单粒子翻转特性,设计了防闩锁保护电路。实验选取了防闩锁电路参数并验证了防闩锁电... 比较了热敏电阻和DS18S20Z的温度测量原理。介绍了在暗物质空间探测卫星系统中DS18S20Z数字温度传感器的应用方法。实验测试了DS18S20Z的单粒子闩锁和单粒子翻转特性,设计了防闩锁保护电路。实验选取了防闩锁电路参数并验证了防闩锁电路的有效性,讨论了单粒子翻转数据识别和剔除方法。根据暗物质卫星在轨运行时温度测量的需求,实验测试了400余万次断电对DS18S20Z性能的影响。实验结果表明防闩锁电路和翻转数据识别剔除方法有效可行;断电损伤测试结果表明多次断电不会影响DS1gS20Z性能。 展开更多

关键词 空间探测 热敏电阻 DS18S20Z 单粒子效应 闩锁保护电路

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一种抗辐射的低功耗14 bit 20MS/s流水线型ADC 被引量：2

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作者 周晓丹 刘涛 +3 位作者 付东兵 李强 刘杰 郭刚 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第7期570-576,共7页

基于0.35μm CMOS工艺设计实现了一款抗辐射模数转换器(ADC)。通过分析每级流水线分辨率对整体性能和功耗的影响,确定了2 bit/级的流水线结构;同时,针对宇航应用环境,分析了主要的辐射机理,并对ADC进行了抗辐射加固设计。测试结果显示,... 基于0.35μm CMOS工艺设计实现了一款抗辐射模数转换器(ADC)。通过分析每级流水线分辨率对整体性能和功耗的影响,确定了2 bit/级的流水线结构;同时,针对宇航应用环境,分析了主要的辐射机理,并对ADC进行了抗辐射加固设计。测试结果显示,在2.5 V电源电压、20 MS/s转换速率以及奈奎斯特输入频率条件下,该ADC信噪比(SNR)达到69.9 dB,无杂散动态范围(SFDR)达到84.9 dBc,功耗为60.2 mW,面积为1.988 mm^(2)。在抗辐射性能方面,该ADC的抗稳态总剂量(TID)能力达到100 krad(Si),单粒子闩锁(SEL)阈值达到75 MeV·cm^(2)/mg,非常适用于轨道辐射环境中。 展开更多

关键词 模数转换器(ADC) 流水线 低功耗 总剂量(TID) 单粒子闩锁(sel)

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抗辐射低噪声CMOS图像传感器设计技术研究 被引量：3

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作者 郭仲杰 吴龙胜 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期221-226,共6页

为满足航天应用对大面阵高动态CMOS图像传感器的需求,对噪声优化与辐射加固等关键技术进行了深入研究。基于系统架构的增益级与双相关双采样设计优化、基于采样电路的时序改进,实现了对系统噪声的多层次优化;基于像素级与电路级的总剂... 为满足航天应用对大面阵高动态CMOS图像传感器的需求,对噪声优化与辐射加固等关键技术进行了深入研究。基于系统架构的增益级与双相关双采样设计优化、基于采样电路的时序改进,实现了对系统噪声的多层次优化;基于像素级与电路级的总剂量辐射加固与单粒子闩锁辐射加固设计,实现了对100k rad(Si)总剂量和99.8 MeV·cm2/mg单粒子效应的免疫。研究成果已成功应用于一款64M像素超大面阵高性能CMOS图像传感器产品。流片测试结果显示,抗总剂量辐射能力优于100k rad(Si)、暗电流与噪声随辐射增长率提升了一个数量级;抗单粒子闩锁能力优于99.8 MeV·cm2/mg;在整个辐射环境下读出噪声不超过5e-;本征动态范围高达75dB。 展开更多

关键词 CMOS图像传感器 噪声优化 电离总剂量 单粒子闩锁 读出电路

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