基于差頻檢測技術的高速AD單粒子翻轉評估方法研究
發(fā)布時間:2021-09-06 06:57
本文基于差頻檢測的原理,提出一種在高頻動態(tài)輸入模式下,對高速高精度模數(shù)轉換器(AD)的抗單粒子翻轉效應進行評估的測試方法,并以一款8位3GSPS高速AD為測試對象,設計開發(fā)了一套高速AD單粒子翻轉效應測試系統(tǒng),對目標器件進行了重離子試驗。通過對試驗結果的圖像和錯誤數(shù)據(jù)進行分析,獲得了參試器件的抗輻照性能參數(shù),為抗輻照高速高精度AD的加固設計提供數(shù)據(jù)支撐。
【文章來源】:中國航天電子技術研究院科學技術委員會2020年學術年會論文集航天電子發(fā)展戰(zhàn)略研究中心會議論文集
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
高速AD單粒子翻轉效應錯誤截面圖
FIFO_1的錯誤數(shù)據(jù)的緩存方式如圖5所示,當未出現(xiàn)錯誤時,使FIFO_1始終處于半滿狀態(tài),寫入和讀出速度相等,當檢測到單粒子翻轉錯誤時,F(xiàn)IFO_1開始關閉讀出,當FIFO_1寫滿后將整個數(shù)據(jù)上傳。選用FIFO_1寬度為64 bit、深度為4 096,由寫入到讀出會有5個周期延時,因此當檢測到FIFO_1滿時還有5個數(shù)據(jù)未進入,因此最終總上傳數(shù)為4 091。3.2 軟件設計
圖1為差頻測試示意圖。當采樣頻率為1 GHz,輸入信號為998.76 MHz,則輸出1.24 MHz的緩慢正弦波。由于動態(tài)信號具有較高的頻率,所以在AD的輸入模塊部分施加了更大的壓力,因而更易在電路的模擬部分產(chǎn)生更長的瞬態(tài)脈沖。在差頻測試時應當保證AD的輸出在每個時鐘周期的變化盡量小,若輸出的變化很大,由于單粒子翻轉引起的輸出變化很小,則錯誤檢測軟件會檢測不到。因此應使AD的輸出變化小于最小分辨率,才能監(jiān)測到更精確的單粒子翻轉錯誤(圖2)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA的多通道FIFO存儲控制器的設計與實現(xiàn)[J]. 呂達,張加宏,李敏,冒曉莉,楊天民,謝麗君. 現(xiàn)代電子技術. 2019(04)
[2]基于FPGA的多路高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計[J]. 吳居娟. 電子世界. 2019(02)
[3]基于LVDS的高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)優(yōu)化設計[J]. 程洪濤,趙冬青,儲成群,袁小康,楊文豪. 實驗室研究與探索. 2018(05)
[4]一種基于FPGA的異步FIFO設計方法[J]. 黃凡. 微處理機. 2017(01)
[5]星載數(shù)模轉換器抗輻射性能評估測量系統(tǒng)研制[J]. 劉小敏,姜慧強,王志宇,劉童,陳華,王立平,郁發(fā)新. 核技術. 2016(11)
[6]基于FPGA平臺的電路級抗差分功耗分析研究[J]. 黃穎,崔小欣,魏為,張瀟,廖凱,廖楠,于敦山. 北京大學學報(自然科學版). 2014(04)
[7]基于FPGA高速數(shù)據(jù)采集的解決方案[J]. 于晅,肇云波. 現(xiàn)代電子技術. 2007(05)
碩士論文
[1]數(shù)模轉換電路空間輻射效應測試技術研究[D]. 劉玉輝.湘潭大學 2017
本文編號:3386979
【文章來源】:中國航天電子技術研究院科學技術委員會2020年學術年會論文集航天電子發(fā)展戰(zhàn)略研究中心會議論文集
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
高速AD單粒子翻轉效應錯誤截面圖
FIFO_1的錯誤數(shù)據(jù)的緩存方式如圖5所示,當未出現(xiàn)錯誤時,使FIFO_1始終處于半滿狀態(tài),寫入和讀出速度相等,當檢測到單粒子翻轉錯誤時,F(xiàn)IFO_1開始關閉讀出,當FIFO_1寫滿后將整個數(shù)據(jù)上傳。選用FIFO_1寬度為64 bit、深度為4 096,由寫入到讀出會有5個周期延時,因此當檢測到FIFO_1滿時還有5個數(shù)據(jù)未進入,因此最終總上傳數(shù)為4 091。3.2 軟件設計
圖1為差頻測試示意圖。當采樣頻率為1 GHz,輸入信號為998.76 MHz,則輸出1.24 MHz的緩慢正弦波。由于動態(tài)信號具有較高的頻率,所以在AD的輸入模塊部分施加了更大的壓力,因而更易在電路的模擬部分產(chǎn)生更長的瞬態(tài)脈沖。在差頻測試時應當保證AD的輸出在每個時鐘周期的變化盡量小,若輸出的變化很大,由于單粒子翻轉引起的輸出變化很小,則錯誤檢測軟件會檢測不到。因此應使AD的輸出變化小于最小分辨率,才能監(jiān)測到更精確的單粒子翻轉錯誤(圖2)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA的多通道FIFO存儲控制器的設計與實現(xiàn)[J]. 呂達,張加宏,李敏,冒曉莉,楊天民,謝麗君. 現(xiàn)代電子技術. 2019(04)
[2]基于FPGA的多路高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計[J]. 吳居娟. 電子世界. 2019(02)
[3]基于LVDS的高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)優(yōu)化設計[J]. 程洪濤,趙冬青,儲成群,袁小康,楊文豪. 實驗室研究與探索. 2018(05)
[4]一種基于FPGA的異步FIFO設計方法[J]. 黃凡. 微處理機. 2017(01)
[5]星載數(shù)模轉換器抗輻射性能評估測量系統(tǒng)研制[J]. 劉小敏,姜慧強,王志宇,劉童,陳華,王立平,郁發(fā)新. 核技術. 2016(11)
[6]基于FPGA平臺的電路級抗差分功耗分析研究[J]. 黃穎,崔小欣,魏為,張瀟,廖凱,廖楠,于敦山. 北京大學學報(自然科學版). 2014(04)
[7]基于FPGA高速數(shù)據(jù)采集的解決方案[J]. 于晅,肇云波. 現(xiàn)代電子技術. 2007(05)
碩士論文
[1]數(shù)模轉換電路空間輻射效應測試技術研究[D]. 劉玉輝.湘潭大學 2017
本文編號:3386979
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