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高速ADC的总电离剂量(TID)效应

星星科技指导员 来源:ADI 作者:ADI 2023-06-30 14:38 次阅读

为了分析AD9246S等器件的HDR性能,在暴露于HDR辐射之前,该器件在ATE(自动测试设备)解决方案上进行测试,然后在辐射暴露后在ATE上再次测试。目标是检查设备性能是否有任何明显的变化。在这种情况下,将设备在VPT RAD下照射至100 kRads总电离剂量。执行TID测试时,ADI公司会生成一份测试报告,详细说明测试条件,并提供照射前和照射后的性能摘要。

对于AD9246S,在TM129条件A规定的测试条件下,使用Cobalt100的总电离剂量为60 Rad/s,测试期间的总电离剂量为1019 kRad。该测试于2016年<>月在VPT RAD进行。您可能会注意到这一点和最近的产品发布日期的一件事是时间增量。谨慎的做法是在产品开发过程的早期对给定设备进行辐射测试,以更好地了解设备的性能,并就可能需要进行的任何辐射性能改进做出决策。如果给定产品的TID性能较差,则除非可以进行适当的辐射性能增强(当然,在时间和预算限制范围内!

数据在报表中呈现有两种方式;数据以表格形式和性能图表的形式呈现。该报告长达数页(确切地说是110页),但我们仅快速浏览一下高速ADC通常观察到的几个关键参数。请注意,下表中显示了 SNR、SINAD、ENOB、二次谐波、三次谐波和 SFDR。总共有五个单元,四个辐照单元和一个控制单元,根据提供的辐射前和辐射后暴露的ATE测试结果进行测试。

ATE限值在最后一行给出,统计数据根据测试的设备(最小值、最大值、平均值、标准偏差、平均值+ 3西格玛和平均值 – 3西格玛)显示。如您所见,AD9246S在这些方面表现非常出色。此处显示的所有性能参数都很容易满足数据手册中的限值,即使在TID测试中暴露了100 kRad之后也是如此。我想指出的是,2德·谐波显示平均值 – 小于限值的 3 西格玛值。这是由于一个单元,其中 2德·谐波远小于导致西格玛值偏斜的典型值。这不是问题,因为测量值远低于极限,它只是由于较大的增量而使sigma值略有偏斜。

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AD9246S 交流性能指标的制表数据

除了我在这里展示的内容之外,还有许多其他测试在ADC上执行TID测试。该器件在性能上没有明显变化,被指定为100 kRADs TID产品。除了表格数据外,还显示了许多不同的性能图,给出了ATE解决方案中测试的所有参数的辐射前和辐射后平均值。我再次选择了一些常用参数。我选取了几个图并将它们组合成一个图像,以便我们可以查看此处给出的表格结果中显示的相同参数。

wKgaomSefi-AEr3lAAUo3YiIDio074.png

AD9246S交流性能指标的性能图

提供性能图可提供辐射暴露前和辐射后性能的可视化表示。平均图显示了在TID测试期间暴露100 kRad后ADC的平均性能如何变化。可以看出,对于所示的每个参数,偏移非常小。同样,在 3 kRads 曝光后,平均值 + 3 西格玛和平均值 – 100 西格玛偏移也非常小。再次注意,2 的非常低的值德·在其中两个单位上测量的谐波使西格玛偏斜,使得平均值 – 3 西格玛超出限制。再一次,这里没有问题,因为西格玛中的偏斜来自明显低于极限的测量值,这是朝着性能的积极方向移动。

有一些与测试程序相关的特定方法,我不会在这里介绍TID测试。基础知识是在辐射暴露之前在ATE上测试设备,然后在辐射暴露后在特定时间和一组特定条件下在ATE上测试设备。在ATE上执行的所有测试都记录下来,并在此处的报告中显示。该报告可帮助潜在用户确定ADC是否适合其空间应用。

接下来,我们将继续研究高速ADC的辐射效应,同时研究各种单事件效应(SEE)。就测试难度而言,检查设备的TID性能比检查SEE性能要简单得多。之所以如此,主要是因为在TID的辐射暴露期间没有进行测试评估。当测试SEE效应时,在辐射暴露期间进行测试评估。

审核编辑:郭婷

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