一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法，能夠?qū)崿F(xiàn)單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子鎖定、單粒子燒毀的實(shí)時(shí)測(cè)試和存儲(chǔ)；能夠全面表征單粒子效應(yīng)，為航天器抗單粒子效應(yīng)加固設(shè)計(jì)提供綜合性的可靠依據(jù)；本發(fā)明中建立的集成化的空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，采用兩個(gè)單粒子效應(yīng)傳感器即可測(cè)試三種單粒子效應(yīng)，同時(shí)，兩個(gè)傳感器共用一套測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試系統(tǒng)的集成化，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的小型化奠定了基礎(chǔ)。
【專利說明】一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空間輻射效應(yīng)及加固【技術(shù)領(lǐng)域】，具體設(shè)計(jì)一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]單個(gè)空間高能粒子撞擊航天器電子系統(tǒng)，與電子器件相互作用會(huì)誘發(fā)單粒子效應(yīng)。如單個(gè)高能粒子撞擊存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)單元使得邏輯狀態(tài)發(fā)生變化，引起單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)；單個(gè)高能粒子在CMOS器件中引發(fā)的單粒子鎖定效應(yīng)，能在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)硬件造成永久性的破壞；單個(gè)高能粒子穿透功率MOSFET器件，在器件內(nèi)部敏感節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生大電流，從而誘發(fā)單粒子燒毀效應(yīng)，如此等等，這些單粒子效應(yīng)會(huì)影響航天器的在軌安全，嚴(yán)重的會(huì)引起航天器徹底損毀，因此，其備受航天器設(shè)計(jì)者的普遍關(guān)注。近年來隨著半導(dǎo)體特征尺寸的不斷減小，使得節(jié)點(diǎn)電容不斷減小，并且電子器件的工作電壓也在不斷降低，導(dǎo)致電子器件發(fā)生單粒子效應(yīng)更加敏感。
[0003]隨著超大規(guī)模集成芯片以及超大規(guī)模專用電路在空間電子系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，單粒子效應(yīng)引起的輻射危害已成為影響集成電路輻射環(huán)境下可靠性的重要因素之一。運(yùn)行在空間環(huán)境中的航天器，會(huì)遭受多種單粒子效應(yīng)的綜合影響，嚴(yán)重危害航天器的在軌安全?，F(xiàn)有的單粒子效應(yīng)監(jiān)測(cè)都是針對(duì)某一種效應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)監(jiān)測(cè)，針對(duì)不同的單粒子效應(yīng)都設(shè)計(jì)了不同的測(cè)試系統(tǒng)，如單粒子翻轉(zhuǎn)測(cè)試系統(tǒng)或單粒子鎖定測(cè)試系統(tǒng)等等，這種分立設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同類型單粒子效應(yīng)的測(cè)試，但是重復(fù)性的設(shè)計(jì)，不僅增加了研制成本，而且通用性低。但是，隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)研制小型化、集成化的新型有效載荷已成為主要的發(fā)展趨勢(shì)。在航天器小型化載荷的發(fā)展趨勢(shì)下，由于航天器自身重量、體積以及研制成本等因素的限制，這種分立的載荷設(shè)計(jì)已不能完全滿足航天任務(wù)的工程需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法，通過建立集成化的空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，可同時(shí)測(cè)試單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子鎖定和單粒子燒毀效應(yīng)，為航天器的單粒子效應(yīng)監(jiān)測(cè)和輻射防護(hù)設(shè)計(jì)提供綜合性的技術(shù)數(shù)據(jù)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法，包括如下步驟:
[0007]步驟1、建立集成化的空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng):
[0008]該系統(tǒng)包括單粒子軟錯(cuò)誤傳感器、單粒子硬錯(cuò)誤傳感器、前端信號(hào)調(diào)理電路、邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、電流監(jiān)測(cè)電路、鎖定判定及防護(hù)電路、數(shù)據(jù)處理及控制模塊以及上位機(jī)；所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器分別與邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路和電流監(jiān)測(cè)電路相連；所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器與前端信號(hào)調(diào)理電路相連；所述前端信號(hào)調(diào)理電路與電流監(jiān)測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理及控制模塊分別相連；所述電流監(jiān)測(cè)電路、邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路以及鎖定判定及防護(hù)電路分別與數(shù)據(jù)處理及控制模塊相連；所述鎖定判定及防護(hù)電路與所述電流監(jiān)測(cè)電路相連；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊又與上位機(jī)相連；
[0009]所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器為存儲(chǔ)型芯片，接收輻照源的輻照；
[0010]所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器為功率MOSSET型芯片，接收輻照源的輻照；
[0011]步驟2、選擇所要進(jìn)行的單粒子效應(yīng)測(cè)試:
[0012]當(dāng)需要對(duì)單粒子燒毀效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試時(shí):
[0013](I)、對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)上電，并初始化參數(shù)；
[0014](2)、根據(jù)空間的輻照環(huán)境，選擇輻照源，并確定輻照源發(fā)射的粒子能量后對(duì)所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行輻照；
[0015](3)、所述前端信號(hào)調(diào)理電路接收所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流信號(hào)并進(jìn)行前期處理，包括:將工作電流與燒毀閾值進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)工作電流大于燒毀閾值的情況時(shí)，判斷產(chǎn)生單粒子燒毀效應(yīng)，累計(jì)單粒子效應(yīng)硬錯(cuò)誤傳感器發(fā)生的燒毀次數(shù)并記錄此時(shí)的工作電流，將所述燒毀次數(shù)發(fā)給所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊，并對(duì)工作電流進(jìn)行平滑濾波和降壓處理，再將降壓后工作電流發(fā)送給所述電流監(jiān)測(cè)電路，執(zhí)行步驟(4)；
[0016]若單粒子硬錯(cuò)誤傳感器工作電流沒有超過燒毀閾值電流，執(zhí)行步驟(5)；
[0017](4)、所述電流監(jiān)測(cè)電路將單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊對(duì)單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流進(jìn)行數(shù)字化處理，然后將該工作電流以及燒毀次數(shù)上傳至上位機(jī)；所述上位機(jī)對(duì)所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器工作電流以及燒毀次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；然后對(duì)空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)斷電并更換單粒子效應(yīng)硬錯(cuò)誤傳感器，返回執(zhí)行步驟(3)；
[0018](5)、判斷獲得的燒毀次數(shù)和記錄的工作電流是否滿足試驗(yàn)要求，若不滿足，調(diào)整輻照源發(fā)射的粒子能量后，返回執(zhí)行步驟(3);若滿足，則結(jié)束試驗(yàn)；
[0019]當(dāng)需要對(duì)單粒子鎖定效應(yīng)和單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試時(shí):
[0020]①、對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)上電，并初始化參數(shù):
[0021]②、根據(jù)空間的輻照環(huán)境，選擇輻照源，并確定輻照源發(fā)射的粒子能量后對(duì)所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行輻照；
[0022]③、所述電流監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流，并將該工作電流送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊和鎖定判定及防護(hù)電路；
[0023]④、所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊接收單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流后對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理，并上傳至上位機(jī)；
[0024]所述鎖定判定及防護(hù)電路對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流進(jìn)行實(shí)時(shí)判定:
[0025]當(dāng)該工作電流超過鎖定閾值時(shí)，則判斷發(fā)生單粒子鎖定效應(yīng)，累計(jì)單粒子效應(yīng)軟錯(cuò)誤傳感器的鎖定次數(shù)，并將鎖定次數(shù)和鎖定命令發(fā)給所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊接收到鎖定命令后，數(shù)據(jù)處理及控制模塊控制電流監(jiān)測(cè)電路泄放單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流，對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行降壓；同時(shí)，將所述鎖定次數(shù)上傳給上位機(jī)；所述上位機(jī)對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流以及鎖定次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)斷電并重啟，返回步驟③，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)；
[0026]若單粒子效應(yīng)軟錯(cuò)誤傳感器工作電流沒有超過鎖定閾值，則執(zhí)行步驟⑤；
[0027]⑤、所述邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的邏輯狀態(tài)，若發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)，記錄邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址，之后將邏輯狀態(tài)變化值以及邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊；數(shù)據(jù)處理及控制模塊將邏輯狀態(tài)變化值以及邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址送至上傳給上位機(jī)；若沒有翻轉(zhuǎn)單粒子翻轉(zhuǎn)，則執(zhí)行步驟⑥；所述上位機(jī)對(duì)接收到的單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流以及邏輯狀態(tài)變化值和邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；
[0028]⑥判斷獲得的鎖定次數(shù)和記錄的工作電流是否滿足試驗(yàn)要求:若不滿足，調(diào)整輻照源發(fā)射的粒子能量，然后返回執(zhí)行步驟③；若滿足，則結(jié)束試驗(yàn)。
[0029]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0030]本發(fā)明提出了一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法，能夠?qū)崿F(xiàn)單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子鎖定、單粒子燒毀的實(shí)時(shí)測(cè)試和存儲(chǔ)；能夠全面表征單粒子效應(yīng)，為航天器抗單粒子效應(yīng)加固設(shè)計(jì)提供綜合性的可靠依據(jù)。
[0031]本發(fā)明中建立的集成化的空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，采用兩個(gè)單粒子效應(yīng)傳感器即可測(cè)試三種單粒子效應(yīng)，同時(shí)，兩個(gè)傳感器共用一套測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試系統(tǒng)的集成化，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的小型化奠定了基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)的原理圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的單粒子燒毀效應(yīng)測(cè)試流程圖。
[0034]圖3為本發(fā)明的單粒子翻轉(zhuǎn)和單粒子鎖定效應(yīng)測(cè)試流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036]本發(fā)明的一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法，包括如下步驟:
[0037]步驟1、建立集成化的空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，如圖1所示:
[0038]該系統(tǒng)包括單粒子軟錯(cuò)誤傳感器、單粒子硬錯(cuò)誤傳感器、前端信號(hào)調(diào)理電路、邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、電流監(jiān)測(cè)電路、鎖定判定及防護(hù)電路、數(shù)據(jù)處理及控制模塊以及上位機(jī)；所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器分別與邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路和電流監(jiān)測(cè)電路相連；所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器與前端信號(hào)調(diào)理電路相連；所述前端信號(hào)調(diào)理電路與電流監(jiān)測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理及控制模塊分別相連；所述電流監(jiān)測(cè)電路、邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路以及鎖定判定及防護(hù)電路分別與數(shù)據(jù)處理及控制模塊相連；所述鎖定判定及防護(hù)電路與所述電流監(jiān)測(cè)電路相連；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊又與上位機(jī)相連；
[0039]所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器為存儲(chǔ)型芯片，接收輻照源的輻照；
[0040]所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器為功率MOSSET型芯片，接收輻照源的輻照；
[0041]步驟2、選擇所要進(jìn)行的單粒子效應(yīng)測(cè)試:
[0042]當(dāng)需要對(duì)單粒子燒毀效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，如圖2所示:
[0043](I)、對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)上電，并初始化參數(shù)；
[0044](2)、根據(jù)空間的輻照環(huán)境，選擇輻照源，并確定輻照源發(fā)射的粒子能量后對(duì)所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行輻照；
[0045](3)、所述前端信號(hào)調(diào)理電路接收所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流信號(hào)并進(jìn)行前期處理，包括:將工作電流與燒毀閾值進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)工作電流大于燒毀閾值的情況時(shí)，判斷產(chǎn)生單粒子燒毀效應(yīng)，累計(jì)單粒子效應(yīng)硬錯(cuò)誤傳感器發(fā)生的燒毀次數(shù)并記錄此時(shí)的工作電流，將所述燒毀次數(shù)發(fā)給所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊，并對(duì)工作電流進(jìn)行平滑濾波和降壓處理，再將降壓后工作電流發(fā)送給所述電流監(jiān)測(cè)電路，執(zhí)行步驟(4)；
[0046]若單粒子硬錯(cuò)誤傳感器工作電流沒有超過燒毀閾值電流，執(zhí)行步驟(5)；
[0047](4)、所述電流監(jiān)測(cè)電路將單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊對(duì)單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流進(jìn)行數(shù)字化處理，然后將該工作電流以及燒毀次數(shù)上傳至上位機(jī)；所述上位機(jī)對(duì)所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器工作電流以及燒毀次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；然后對(duì)空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)斷電并更換單粒子效應(yīng)硬錯(cuò)誤傳感器，返回執(zhí)行步驟(3)；
[0048](5)、判斷獲得的燒毀次數(shù)和記錄的工作電流是否滿足試驗(yàn)要求，若不滿足，調(diào)整輻照源發(fā)射的粒子能量后，返回執(zhí)行步驟(3);若滿足，則結(jié)束試驗(yàn)；
[0049]當(dāng)需要對(duì)單粒子鎖定效應(yīng)和單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，如圖3所示:
[0050]①、對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)上電,并初始化參數(shù):
[0051]②、根據(jù)空間的輻照環(huán)境，選擇輻照源，并確定輻照源發(fā)射的粒子能量后對(duì)所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行輻照；
[0052]③、所述電流監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流，并將該工作電流送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊和鎖定判定及防護(hù)電路；
[0053]④、所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊接收單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流后對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理，并上傳至上位機(jī)；
[0054]所述鎖定判定及防護(hù)電路對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流進(jìn)行實(shí)時(shí)判定:
[0055]當(dāng)該工作電流超過鎖定閾值時(shí)，則判斷發(fā)生單粒子鎖定效應(yīng)，累計(jì)單粒子效應(yīng)軟錯(cuò)誤傳感器的鎖定次數(shù)，并將鎖定次數(shù)和鎖定命令發(fā)給所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊接收到鎖定命令后，數(shù)據(jù)處理及控制模塊控制電流監(jiān)測(cè)電路泄放單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流，對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行降壓；同時(shí)，將所述鎖定次數(shù)上傳給上位機(jī)；所述上位機(jī)對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流以及鎖定次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)斷電并重啟，返回步驟③，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)；
[0056]若單粒子效應(yīng)軟錯(cuò)誤傳感器工作電流沒有超過鎖定閾值，則執(zhí)行步驟⑤；
[0057]⑤、所述邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的邏輯狀態(tài)，若發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)，記錄邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址，之后將邏輯狀態(tài)變化值以及邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊；數(shù)據(jù)處理及控制模塊將邏輯狀態(tài)變化值以及邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址送至上傳給上位機(jī)；若沒有翻轉(zhuǎn)單粒子翻轉(zhuǎn)，則執(zhí)行步驟⑥；所述上位機(jī)對(duì)接收到的單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流以及邏輯狀態(tài)變化值和邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；
[0058]⑥判斷獲得的鎖定次數(shù)和記錄的工作電流是否滿足試驗(yàn)要求:若不滿足，調(diào)整輻照源發(fā)射的粒子能量，然后返回執(zhí)行步驟③；若滿足，則結(jié)束試驗(yàn)。
[0059]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空間單粒子效應(yīng)測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1、建立集成化的空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng): 該系統(tǒng)包括單粒子軟錯(cuò)誤傳感器、單粒子硬錯(cuò)誤傳感器、前端信號(hào)調(diào)理電路、邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、電流監(jiān)測(cè)電路、鎖定判定及防護(hù)電路、數(shù)據(jù)處理及控制模塊以及上位機(jī)；所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器分別與邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路和電流監(jiān)測(cè)電路相連；所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器與前端信號(hào)調(diào)理電路相連；所述前端信號(hào)調(diào)理電路與電流監(jiān)測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理及控制模塊分別相連；所述電流監(jiān)測(cè)電路、邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路以及鎖定判定及防護(hù)電路分別與數(shù)據(jù)處理及控制模塊相連；所述鎖定判定及防護(hù)電路與所述電流監(jiān)測(cè)電路相連；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊又與上位機(jī)相連； 所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器為存儲(chǔ)型芯片，接收輻照源的輻照； 所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器為功率MOSSET型芯片，接收輻照源的輻照； 步驟2、選擇所要進(jìn)行的單粒子效應(yīng)測(cè)試: 當(dāng)需要對(duì)單粒子燒毀效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試時(shí): (1)、對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)上電，并初始化參數(shù)； (2)、根據(jù)空間的輻照環(huán)境，選擇輻照源，并確定輻照源發(fā)射的粒子能量后對(duì)所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行輻照； (3)、所述前端信號(hào)調(diào)理電路接收所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流信號(hào)并進(jìn)行前期處理，包括:將工作電流與燒毀閾值進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)工作電流大于燒毀閾值的情況時(shí)，判斷產(chǎn)生單粒子燒毀效應(yīng)，累計(jì)單粒子效應(yīng)硬錯(cuò)誤傳感器發(fā)生的燒毀次數(shù)并記錄此時(shí)的工作電流，將所述燒毀次數(shù)發(fā)給所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊，并對(duì)工作電流進(jìn)行平滑濾波和降壓處理，再將降壓后工作電流發(fā)送給所述電流監(jiān)測(cè)電路，執(zhí)行步驟(4)； 若單粒子硬錯(cuò)誤傳感器工作電流沒有超過燒毀閾值電流，執(zhí)行步驟(5)； (4)、所述電流監(jiān)測(cè)電路將單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊對(duì)單粒子硬錯(cuò)誤傳感器的工作電流進(jìn)行數(shù)字化處理，然后將該工作電流以及燒毀次數(shù)上傳至上位機(jī)；所述上位機(jī)對(duì)所述單粒子硬錯(cuò)誤傳感器工作電流以及燒毀次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；然后對(duì)空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)斷電并更換單粒子效應(yīng)硬錯(cuò)誤傳感器，返回執(zhí)行步驟(3)； (5)、判斷獲得的燒毀次數(shù)和記錄的工作電流是否滿足試驗(yàn)要求，若不滿足，調(diào)整輻照源發(fā)射的粒子能量后，返回執(zhí)行步驟(3);若滿足，則結(jié)束試驗(yàn)； 當(dāng)需要對(duì)單粒子鎖定效應(yīng)和單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試時(shí): ①、對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)上電，并初始化參數(shù): ②、根據(jù)空間的輻照環(huán)境，選擇輻照源，并確定輻照源發(fā)射的粒子能量后對(duì)所述單粒子軟錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行輻照； ③、所述電流監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流，并將該工作電流送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊和鎖定判定及防護(hù)電路； ④、所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊接收單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流后對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理,并上傳至上位機(jī)； 所述鎖定判定及防護(hù)電路對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流進(jìn)行實(shí)時(shí)判定: 當(dāng)該工作電流超過鎖定閾值時(shí)，則判斷發(fā)生單粒子鎖定效應(yīng)，累計(jì)單粒子效應(yīng)軟錯(cuò)誤傳感器的鎖定次數(shù)，并將鎖定次數(shù)和鎖定命令發(fā)給所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊；所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊接收到鎖定命令后，數(shù)據(jù)處理及控制模塊控制電流監(jiān)測(cè)電路泄放單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流，對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器進(jìn)行降壓；同時(shí)，將所述鎖定次數(shù)上傳給上位機(jī)；所述上位機(jī)對(duì)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流以及鎖定次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；對(duì)所述空間單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)斷電并重啟，返回步驟③，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)； 若單粒子效應(yīng)軟錯(cuò)誤傳感器工作電流沒有超過鎖定閾值，則執(zhí)行步驟⑤； ⑤、所述邏輯狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的邏輯狀態(tài)，若發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)，記錄邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址，之后將邏輯狀態(tài)變化值以及邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址送至數(shù)據(jù)處理及控制模塊；數(shù)據(jù)處理及控制模塊將邏輯狀態(tài)變化值以及邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址送至上傳給上位機(jī)；若沒有翻轉(zhuǎn)單粒子翻轉(zhuǎn)，則執(zhí)行步驟⑥；所述上位機(jī)對(duì)接收到的單粒子軟錯(cuò)誤傳感器的工作電流以及邏輯狀態(tài)變化值和邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)單元地址進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示； ⑥判斷獲得的鎖定次數(shù)和記錄的工作電流是否滿足試驗(yàn)要求:若不滿足，調(diào)整輻照源發(fā)射的粒子能量，然后返回執(zhí)行步驟③；若滿足，則結(jié)束試驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK104237685SQ201410451782
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】安恒, 楊生勝, 薛玉雄, 把得東, 馬亞莉, 曹洲 申請(qǐng)人:蘭州空間技術(shù)物理研究所