基于虚拟仪器的远程CMOS集成电路辐射在线动态测试系统设计

摘要

随着CMOS集成电路加工工艺和设计水平的日益提高，CMOS集成电路被越来越多的应用于航天领域。但随之而来的问题是CMOS集成电路的物理特性决定其容易受到空间辐照环境的影响。因此对CMOS集成电路抗辐照的研究一直是一个热点，其中一个研究方向就是集成电路在辐照条件下的验证和测试技术。
　　本文基于虚拟仪器技术研制了一套低成本远程CMOS集成电路辐射效应在线动态测试系统，该系统的搭建结合了目前国内在线测试以及离线测试的优点，对本文选取的CMOS数模转换电路进行了多次总剂量试验和单粒子试验，在试验过程中进行了全过程、全参数的在线监测。本文最后给出了试验的结果和对测试系统的分析，为一般规模CMOS集成电路的全过程、全参数动态辐照测试提供了新的思路。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 虚拟仪器

1．2．1 虚拟仪器的概述

1．2．2 虚拟仪器的特点

1．3 本文的主要工作及章节安排

第2章 辐照效应及待测电路概述

2．1 辐照效应

2．1．1 辐照环境

2．1．2 位移损伤

2．1．3 辐照总剂量效应

2．1．4 瞬态辐照效应

2．1．5 单粒子效应

2．1．6 实测辐照总剂量效应对元器件的影响

2．2 待测样品基本构成及结构特点

2．2．1 数字模拟转换器

2．2．2 温度传感器

第3章 测试系统硬件部分设计及仪器选型

3．1 测试系统的设计要求

3．2 测试系统的总体实现方案

3．2．1 硬件接口总线和上位机

3．3 FPGA板卡及其适配器

3．3．1 FPGA部分系统需求

3．3．2 FPGA部分解决方案

3．4 模拟电压实时采集系统

3．4．1 模拟电压实时采集部分系统需求

3．4．2 模拟电压实时采集部分系统解决方案

3．5 供电及多功能实时遥测系统

3．5．1 供电及多功能实时遥测需求

3．5．2 供电及多功能实时遥测系统解决方案

3．6 开关矩阵部分

3．6．1 开关矩阵部分需求

3．6．2 开关矩阵部分解决方案

3．7 外围电路设计

3．7．1 外围电路需求

3．7．2 外围电路实现

第4章 测试系统软件部分设计

4．1 软件语言

4．1．1 LabVIEW语言简介

4．1．2 LabVIEW语言的特点

4．2 软件总体架构设计

4．3 FPGA的设计及实现

4．3．1 待测芯片逻辑时序

4．4 模拟电压采集部分的设计及实现

4．5 供电及多功能实时遥测部分的设计及实现

4．6 温度传感、数据储存及处理部分的设计及实现

4．7 用户UI的设计及实现

第5章 测试情况及结果

5．1 测试现场情况

5．1．1 测试前准备工作

5．2 测试结果及分析

5．2．1 测试结果

5．2．2 分析与结论

第6章 总结与展望

参考文献

作者简介