【摘 要】
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随着电子信息技术的不断发展,模数数据转换器被更加广泛应用于航天电子设备中,如各类人造卫星,航天飞行器等,它的抗辐射加固能力是航天电子设备保证其正常运行的基本要求和技
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随着电子信息技术的不断发展,模数数据转换器被更加广泛应用于航天电子设备中,如各类人造卫星,航天飞行器等,它的抗辐射加固能力是航天电子设备保证其正常运行的基本要求和技术瓶颈之一。因此,模数数据转换器的抗辐射加固技术对空间应用技术的发展具有重大意义。本论文针对瓶颈应用需求,以高速高精度模数转换器的抗辐照加固设计与验证为主要的研究对象,在深入分析当今高速高精度模数转换器理论和技术原理的基础上,对高速高精度模数转换器的设计架构、抗辐照设计和验证进行了详尽的讨论和研究。根据辐照源的不同详细分析了影响模数转换器最常见的总剂量效应和单粒子效应的产生物理机制和损伤机理,并针对损伤机理从电路设计、版图布局及工艺加工等多个方面介绍了抗辐射加固的方法。基于标准CMOS混合信号工艺设计实现了一个抗辐照高速16位模数转换器,解决了电路主要的关键单元的关键技术:采用了一种无采保CMOS输入缓冲器结构,有效降低了电路的功耗,并具有恒定阻抗和高线性度的特点;设计的流水线核通过高网络线性度的前端设计、电容失配的修调电路设计等措施达到整体模数转换器指标需求;稳定的时钟占空比控制电路有效保证了后级流水线的正常工作。最后,采用抗辐射加固技术对高速高精度模数转换器进行了抗辐射设计,完成版图设计及工艺流片,通过自建的高速高精度模数转换器参数测试系统及辐照试验评估系统对封装样品进行测试验证,结果表明文章设计的抗辐射高速高精度模数转换器达到设计要求。
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