一種空間單粒子瞬態(tài)脈沖測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空間單粒子瞬態(tài)脈沖測試系統(tǒng)，包括：信號放大電路、脈寬檢測電路、幅值檢測電路、甄別電壓電路和控制器，信號放大電路分別與被測器件、脈寬檢測電路以及脈沖幅值檢測電路相連；控制器分別與上位機、脈寬檢測電路、甄別電壓電路以及脈沖幅值檢測電路相連；甄別電壓電路與脈沖幅值檢測相連接；本發(fā)明的空間單粒子瞬態(tài)效應測試系統(tǒng)，能夠獲取脈沖信號的脈寬、幅值等信息，能夠全面表征單粒子瞬態(tài)效應，為航天器抗單粒子瞬態(tài)效應加固設計提供可靠依據(jù)。
【專利說明】一種空間單粒子瞬態(tài)脈沖測試系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空間輻射效應及加固【技術領域】，尤其涉及一種空間單粒子瞬態(tài)效應測試系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]空間高能帶電粒子撞擊器件內(nèi)部電路節(jié)點，使得電路結點的捕獲電荷發(fā)生變化，形成電壓擾動，引起內(nèi)部邏輯錯誤，并在電路中傳輸至器件輸出終端，這種現(xiàn)象稱為單粒子瞬態(tài)效應?？臻g高能帶電粒子撞擊器件引起的單粒子瞬態(tài)效應，會造成器件工作狀態(tài)發(fā)生變化、功能受阻、甚至損壞，這對存儲器件和邏輯電路的設計提出了巨大挑戰(zhàn)。
[0003]隨著半導體特征尺寸的不斷減小，使得節(jié)點電容不斷減小，并且系統(tǒng)的電源電壓也在不斷降低，使得電路更容易受到單粒子效應的影響，尤其是隨著電路時鐘頻率的增加，電路中由單粒子瞬態(tài)效應引起的軟錯誤數(shù)不斷增加，對系統(tǒng)的影響越來越大。隨著超大規(guī)模集成芯片以及超大規(guī)模專用電路在空間電子系統(tǒng)的廣泛應用，單粒子瞬態(tài)效應引起的輻射危害已成為影響集成電路輻射環(huán)境下可靠性的重要因素之一。
[0004]目前，地面測試單粒子效應都是通過測試發(fā)生單粒子瞬態(tài)效應時的脈沖信號實現(xiàn)的。單粒子瞬態(tài)脈沖的測量有兩種方法:一是直接測量被撞擊節(jié)點產(chǎn)生的電流脈沖；二是基于串行長鏈測量經(jīng)過傳播之后的脈沖。由于單粒子瞬態(tài)脈沖信號脈寬窄、幅值小等特點，現(xiàn)有的測試系統(tǒng)及方法只對其進行定性的判斷，無法獲得脈沖信號的脈寬及幅值等特征信肩、O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種空間單粒子瞬態(tài)效應測試系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)脈沖脈寬和幅值的全面表征，同時，可為航天器瞬態(tài)脈沖防護設計提供更可靠、更全面的數(shù)據(jù)支撐。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0007]一種空間單粒子瞬態(tài)脈沖測試系統(tǒng)，包括:信號放大電路、脈寬檢測電路、幅值檢測電路、甄別電壓電路和控制器，信號放大電路分別與被測器件、脈寬檢測電路以及脈沖幅值檢測電路相連；控制器分別與上位機、脈寬檢測電路、甄別電壓電路以及脈沖幅值檢測電路相連；甄別電壓電路與脈沖幅值檢測相連接；
[0008]所述信號放大用于采集被測器件因高能帶電粒子撞擊引起的單粒子瞬態(tài)脈沖信號，并對單粒子瞬態(tài)脈沖信號進行調(diào)理和放大后發(fā)給脈寬檢測電路和脈沖幅值檢測電路；
[0009]所述脈沖幅值檢測電路用于獲取單粒子瞬態(tài)脈沖的最大幅值，并將最大幅值的80%作為單粒子瞬態(tài)脈沖的幅值，最后將該幅值發(fā)給所述甄別電壓電路和控制器；
[0010]所述控制器將接收到的所述幅值和產(chǎn)生的50Hz標準脈沖信號發(fā)給所述脈寬檢測電路；
[0011]所述脈寬檢測電路利用所述50Hz標準脈沖信號對所述幅值對應的脈沖寬度進行計數(shù)，獲得單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度，并把單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度發(fā)送給控制器；
[0012]所述甄別電壓電路將收到的所述幅值的信號電位與O電位進行比較，判斷單粒子瞬態(tài)脈沖的極性，并把單粒子瞬態(tài)脈沖極性發(fā)給控制器；所述控制器將獲取的脈沖幅值、脈沖寬度和單粒子瞬態(tài)脈沖極性上傳到上位機進行實時顯示和存儲。
[0013]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0014]本發(fā)明提出的空間單粒子瞬態(tài)效應測試系統(tǒng)，能夠獲取脈沖信號的脈寬、幅值等信息，能夠全面表征單粒子瞬態(tài)效應，為航天器抗單粒子瞬態(tài)效應加固設計提供可靠依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的原理圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。
[0018]本發(fā)明的一種空間單粒子瞬態(tài)脈沖測試系統(tǒng)，如圖1所示，包括:信號放大電路、脈寬檢測電路、幅值檢測電路、甄別電壓電路和控制器，信號放大電路分別與被測器件、脈寬檢測電路以及脈沖幅值檢測電路相連；控制器分別與上位機、脈寬檢測電路、甄別電壓電路以及脈沖幅值檢測電路相連；甄別電壓電路與脈沖幅值檢測相連接；
[0019]所述信號放大用于采集被測器件因高能帶電粒子撞擊引起的單粒子瞬態(tài)脈沖信號，并對單粒子瞬態(tài)脈沖信號進行調(diào)理和放大后發(fā)給脈寬檢測電路和脈沖幅值檢測電路；
[0020]所述脈沖幅值檢測電路用于獲取單粒子瞬態(tài)脈沖的最大幅值，并將最大幅值的80%作為單粒子瞬態(tài)脈沖的幅值，最后將該幅值發(fā)給所述甄別電壓電路和控制器；
[0021]所述控制器將接收到的所述幅值和產(chǎn)生的50Hz標準脈沖信號發(fā)給所述脈寬檢測電路；
[0022]所述脈寬檢測電路利用所述50Hz標準脈沖信號對所述幅值對應的脈沖寬度進行計數(shù)，獲得單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度，并把單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度發(fā)送給控制器；
[0023]所述甄別電壓電路將收到的所述幅值的信號電位與O電位進行比較，判斷單粒子瞬態(tài)脈沖的極性，并把單粒子瞬態(tài)脈沖極性發(fā)給控制器；其中，當所述幅值的信號電位大于O時，該單粒子瞬態(tài)脈沖為正電位；當所述幅值信號電位小于O時，該單粒子瞬態(tài)脈沖為負電位；當所述幅值信號電位等于O時，該單粒子瞬態(tài)脈沖為O電位；
[0024]所述控制器將獲取的脈沖幅值、脈沖寬度和單粒子瞬態(tài)脈沖極性上傳到上位機進行實時顯示和存儲。
[0025]如圖2所示，在測試單粒子瞬態(tài)脈沖中，測試系統(tǒng)首先上電，初始化系統(tǒng)參數(shù)，然后開始實時測試脈沖信號，其具體實施過程如下:
[0026]1、測試系統(tǒng)初始化；
[0027]2、確定輻射源參數(shù)，被測器件接收輻照源輻射；
[0028]3、在控制器的控制指令下，實時檢測被測器件電路節(jié)點的單粒子瞬態(tài)脈沖信號，并對脈沖信號進行調(diào)理及放大；
[0029]4、經(jīng)調(diào)理放大后的信號，在脈沖幅值檢測電路中，獲得幅值，并送到脈寬檢測電路和甄別電壓電路；
[0030]5、根據(jù)幅值和控制器發(fā)送的50Hz標準信號獲取脈寬信息以及脈沖極性；
[0031]6、上位機對脈沖幅值、脈沖極性和脈寬進行實時存儲和顯示；
[0032]7、重復以上2?6步驟，直到試驗結束。
[0033]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種空間單粒子瞬態(tài)脈沖測試系統(tǒng)，其特征在于，包括:信號放大電路、脈寬檢測電路、幅值檢測電路、甄別電壓電路和控制器，信號放大電路分別與被測器件、脈寬檢測電路以及脈沖幅值檢測電路相連；控制器分別與上位機、脈寬檢測電路、甄別電壓電路以及脈沖幅值檢測電路相連；甄別電壓電路與脈沖幅值檢測相連接； 所述信號放大用于采集被測器件因高能帶電粒子撞擊引起的單粒子瞬態(tài)脈沖信號，并對單粒子瞬態(tài)脈沖信號進行調(diào)理和放大后發(fā)給脈寬檢測電路和脈沖幅值檢測電路； 所述脈沖幅值檢測電路用于獲取單粒子瞬態(tài)脈沖的最大幅值，并將最大幅值的80%作為單粒子瞬態(tài)脈沖的幅值，最后將該幅值發(fā)給所述甄別電壓電路和控制器； 所述控制器將接收到的所述幅值和產(chǎn)生的50Hz標準脈沖信號發(fā)給所述脈寬檢測電路； 所述脈寬檢測電路利用所述50Hz標準脈沖信號對所述幅值對應的脈沖寬度進行計數(shù)，獲得單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度，并把單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度發(fā)送給控制器； 所述甄別電壓電路將收到的所述幅值的信號電位與O電位進行比較，判斷單粒子瞬態(tài)脈沖的極性，并把單粒子瞬態(tài)脈沖極性發(fā)給控制器；所述控制器將獲取的脈沖幅值、脈沖寬度和單粒子瞬態(tài)脈沖極性上傳到上位機進行實時顯示和存儲。
【文檔編號】G01R31/26GK104267327SQ201410453265
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2014年9月5日
【發(fā)明者】安恒, 楊生勝, 薛玉雄, 把得東, 馬亞莉, 曹洲 申請人:蘭州空間技術物理研究所