SRAM FPGA单粒子和总剂量辐射效应试验研究

摘要

针对空间应用日益增多，研究了SRAM FPGA考虑辐射效应。以典型100万门SRAMFPGA为样品，进行了单粒子效应和电离总剂量效应辐照试验研究。单粒子试验结果是：试验用粒子最小LBT为1.66 MeV.cm2/mg，出现SEU；LET为4.17MeV.cm2/mg，出现SEFI，通过重新配置，样品功能恢复正常；LET在1.66 MeV.cm2/mg-64.8MeV.cm2/mg范围内，未出现SEL：试验发现，随SEU数量的累积，样品功耗电流会随之增加，对样品进行重新配置，电流恢复正常。电离总剂量辐照试验结果是：辐照累积总剂量75 Krad(Si)时，2只样品功能正常，功耗电流未见明显变化。辐照到87 krad(Si)，样品出现功能失效。试验数据表明SRAM FPGA属于SEU敏感的器件，且存在SEFI.SEU和SEFI会破坏器件功能，导致系统故障。SRAM FPGA空间应用必须进行抗单粒子加固设计，推荐的加固方法是TMR配合定时重新配置(Scrubbing).关键部位如控制系统慎用SRAM FPGA.