近年來,集成電路產(chǎn)業(yè)在我國迅速發(fā)展并取得了一些顯著成果,在此基礎(chǔ)上,集成電路在民用和軍用領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用空間。某些專用集成電路需要在一定的環(huán)境條件下工作,而這些環(huán)境往往是比較惡劣的,對集成電路本身的穩(wěn)定性和可靠性提出了比較嚴(yán)格的要求。例如伴隨著中國航空航天領(lǐng)域的重大發(fā)展,航天器搭載的芯片從數(shù)量到種類呈現(xiàn)上升趨勢,而高空大氣層和外太空工作環(huán)境會帶來低溫、宇宙射線等苛刻的工作環(huán)境,一般工藝下的集成電路很難在這種環(huán)境中保證正常工作和正常壽命。因此,在高空不利因素下能夠正常工作并且保證工作壽命的高性能集成電路的設(shè)計成為集成電路設(shè)計工作中一個值得研究的方向。數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一種將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的集成電路,在信號采集和信號處理的工作中起到比較關(guān)鍵的作用,應(yīng)用于控制工程,通信工程,航天工程等等領(lǐng)域。數(shù)字信號具有穩(wěn)定、抗干擾、傳遞過程中衰減弱的優(yōu)勢,而很多情況下需要對采集到的模擬信號進(jìn)行處理分析,因此數(shù)模轉(zhuǎn)換器作為中間的轉(zhuǎn)換電路有著無可替代的作用,這也要求了數(shù)模轉(zhuǎn)換器工作的正確性。一個良好的數(shù)模轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⑤斎氲臄?shù)字信號正確存儲并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號,一旦出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的情況會對整個相關(guān)系統(tǒng)造成重... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

LDMOS結(jié)構(gòu)示意圖

偏移量很小或幾乎可忽略不計，因此可以得到結(jié)論：本次項目采用的 LDMOS 管是一種很好的器件級抗總劑量輻照加固方式。圖2.3 輻照前后 LDMOS 管轉(zhuǎn)移特性2.3 工藝庫的選取綜合高壓、抗輻照以及器件模型的精度等方面考慮，我們選擇 Dongbu HiTek BCD0.18μm 工藝及其 LDMOS 器件作為構(gòu)成 DAC 的主要器件，尤其是對于模擬部分模塊來說，圖 2.4 是其 LDMOS 器件的結(jié)構(gòu)示意圖（型號：nch_ldmhs_30V）。采用這樣的結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)勢�？赡透邏海p摻雜長高阻漏區(qū)的存在使 LDMOS 管可以在柵氧化層不必太厚的條件下安全工作在高柵源電壓下；良好的抗輻照性能，LDMOS 器件結(jié)構(gòu)特性和埋層（NBL）結(jié)構(gòu)特性使其在總劑量輻射效應(yīng)和單粒子閂鎖效應(yīng)這兩方面有良好的輻射特性；工作速度快，集成度高，相較于傳統(tǒng)體硅 CMOS 工藝，東部 BCD 工藝由于埋層結(jié)構(gòu)和深阱結(jié)構(gòu)的存在使得 MOS 晶體管的體和襯底隔離

第二章 工藝選取和解碼網(wǎng)絡(luò)13圖2.4 東部工藝 LDMOS通過上述分析表明，我們選用的 Dongbu HiTek 0.18μm 工藝下的 LDMOS 器件能夠起到抗總劑量輻照效應(yīng)的作用。實際應(yīng)用于電路中時電路的抗輻照仿真結(jié)果會在第三章中繼續(xù)說明。2.4 R-2R 型解碼網(wǎng)絡(luò)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC 芯片的解碼網(wǎng)絡(luò)師處理外來數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號的核心模塊，DAC 芯片的功能能否實現(xiàn)很大程度上取決于解碼的正誤，解碼后的線性度等重要參數(shù)也是衡量一個 DAC 芯片好壞、能否在惡劣環(huán)境下工作的主要指標(biāo)。2.4.1 DAC 的一般結(jié)構(gòu)及分類n 位 DAC 轉(zhuǎn)換器的一般結(jié)構(gòu)如圖 2.5，其中數(shù)據(jù)鎖存器、模擬開關(guān)、解碼網(wǎng)絡(luò)和求和電路四個部分是 DAC 芯片的主要工作模塊數(shù)據(jù)鎖存器存儲和輸出數(shù)字信號控制著模擬開關(guān)的工作狀態(tài)，模擬開關(guān)的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)會按照輸入信號等比例地將參考電壓按照權(quán)值大小加到解碼網(wǎng)絡(luò)上，最終由求和電路進(jìn)行加權(quán)求和，輸出的即為比例于輸入數(shù)字信號的電流或電壓模擬信號。數(shù)據(jù)鎖存器D數(shù)字量輸入模擬

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]寬范圍低功耗亞閾值電平轉(zhuǎn)換單元的設(shè)計[J]. 盧奕岑,蔣見花,袁甲,商新超.  微電子學(xué)與計算機(jī). 2015(08)
[2]一種新穎的R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)[J]. 李婭,萬輝.  微電子學(xué). 2014(06)
[3]高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD420在遠(yuǎn)程控制中的應(yīng)用[J]. 呂志剛.  水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù). 2013(03)
[4]NMOS晶體管溝道邊緣電離輻射寄生漏電[J]. 樓建設(shè),宣明,劉偉鑫,吾勤之.  上海航天. 2013(01)
[5]航天電子元器件抗輻照加固工藝[J]. 孫慧,徐抒巖,孫守紅,張偉.  電子工藝技術(shù). 2013(01)
[6]一種基于CMOS工藝的電平轉(zhuǎn)換芯片[J]. 周子昂,吳定允,徐坤,張利紅.  電子與封裝. 2011(03)
[7]現(xiàn)代工藝集成電路的總劑量效應(yīng)及加固技術(shù)[J]. 褚忠強(qiáng),徐曦.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(02)
[8]RF PDSOI LDMOS器件的電離總劑量輻照效應(yīng)（英文）[J]. 劉夢新,韓鄭生,畢津順,范雪梅,劉剛,杜寰,宋李梅.  半導(dǎo)體學(xué)報. 2008(11)
[9]0.18μm工藝下單粒子加固鎖存器的設(shè)計與仿真[J]. 李玉紅,趙元富,岳素格,梁國朕,林任.  微電子學(xué)與計算機(jī). 2007(12)
[10]空間輻射環(huán)境單粒子效應(yīng)研究[J]. 丁義剛.  航天器環(huán)境工程. 2007(05)

碩士論文
[1]高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器研究和設(shè)計[D]. 呂晶晶.浙江大學(xué) 2014
[2]高速高精度DAC設(shè)計研究[D]. 付志博.北方工業(yè)大學(xué) 2013
[3]SOI器件的總劑量輻照特性與加固電路設(shè)計技術(shù)研究[D]. 彭里.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]一種基于NAND Flash存儲器的抗輻射軟件加固方法研究[D]. 易偉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[5]高速低功耗數(shù)模轉(zhuǎn)換器的研究和設(shè)計[D]. 楊勇.電子科技大學(xué) 2004



本文編號：3249572