采用高速ADC的单事件效应（SEE）：单事件闩锁（SEL）

在本期中，我们将重点介绍单事件闩锁（SEL），特别是针对高速ADC的单事件闩锁（SEL）。SEL 类似于传统闩锁的情况，其中器件表现出异常高的电源电流，这是由从电源到地的感应路径引起的。在没有电源循环的情况下，SEL 后设备将不会恢复正常运行。回想一下，单事件翻转 （SEU） 和单事件瞬变 （SET） 是在辐射暴露期间发生的软错误，设备通常会快速恢复。与 SEL 不同，该器件不需要电源重启或器件复位即可恢复正常运行。这是通常在测试SEU和SET之前进行SEL测试的原因之一。

在 SEL 测试期间，设备外壳温度设置为 125oC和电源电流被监控，以观察是否有任何闩锁。测试运行到80 MeV-cm等能量水平2/毫克，流度为107离子/厘米2.目标是确定温度和电源电压最坏情况下ADC的闩锁门限。AD9246S 14位125 MSPS ADC的SEE测试设置图如下所示。该测试设置用于收集AD9246S的SEL、SEU和SET性能结果。

AD9246S 单事件效应（SEE）测试设置

SEL测试的一般程序与AD9246S使用的程序类似。对于此设备，使用了以下过程：

给AD9246S上电，等待其达到所需的测试温度（125oC在本例中）。

选择所需的离子和入射角，使效应 LET 为 80 MeV-cm2/毫克。

打开离子束并观察/监控/记录AD9246S电源电流。

如果未观察到闩锁且通量达到 107离子/厘米2，则运行被视为通过。

如果测试通过，则以相同的9246 MeV-cm有效LET运行其余AD80S单元2/mg 从步骤 1 开始。至少应在电源上没有电流限制的情况下执行一次运行。

如果在任何运行中没有发生闩锁或破坏性事件，则进行 SEL 测试。

如果AD9246S锁定，则视为运行失败。

关闭离子束，并尝试通过首先重新编程AD9246S寄存器来恢复到初始电流水平。如果失败，请关断AD9246S。

重新给AD9246S通电，检查电流电平并检查是否存在破坏性锁存器。

继续进行 SEL 表征。

AD9246S的SEL测试结果如下表所示。测试的四种不同的AD9246S器件均未表现出闩锁迹象，有效通量为107离子/厘米2高达 80 MeV-cm 的 LET2/毫克。

表1

AD9246S 辐射 SEL 测试结果

如上述测试程序步骤所述，AD9246S的电源电流在器件受到离子束照射时受到监控。对于所用测试板上的AD9246S，电源为AVDD、DRVDD和DRVDD_HK（DRVDD电源用于测试期间的内务管理）。执行SEL测试时，AD9246S的电源设置为最大值，AVDD为1.9V，DRVDD和DRVDD_HK为3.6V。当器件暴露在离子束下时，电源电流被监控闩锁。在序列号为9246的AD39S器件上进行典型SEL测试的AVDD和DRVDD的电源电流如下图所示。

SEL 测试运行期间的 AD9246S DRVDD 电源电流

请注意，在SEL测试运行期间，AD9246S电源电流与其标称值的变化很小。如上表1所示，在测试期间未观察到闩锁。AD9246S在本测试中表现非常出色，在80 MeV-cm的LET下没有闩锁2/毫克输出至总通量为 107离子/厘米2.

查看特定设备的 SEE 时，执行 SEL 测试是一个很好的第一个测试。在某些情况下，闩锁事件可能不是灾难性的，但在许多情况下，SEL 事件可能是破坏性的，因此通过此测试开始对单个事件效应进行辐射测试是有意义的。如果器件在低LET值下具有破坏性闩锁，则很可能不适合许多空间应用。通常可以从其他SEE事件（如SEU和SET）进行恢复，但破坏性闩锁通常是不可恢复的，因为很多时候设备都无法使用。如果器件在较低的LET值下出现早期闩锁，则表明该器件可能不适合空间应用。但是，到目前为止，我们看到AD9246S在80 MeV-cm的LET下没有闩锁。2/mg，这使我们在AD9246S的单事件效应测试中有一个良好的开端。在我即将发布的博客中，我们将继续研究高速ADC的SEE，同时将讨论转移到SEU和SET上。正如我们所讨论的，这些事件通常不像 SEL 事件那样具有破坏性。

审核编辑：郭婷