[发明专利]一种模拟类器件单粒子瞬态通用检测系统和方法

说明书

本发明公开一种模拟类器件单粒子瞬态通用检测系统，包括模拟量输入通道、ADC数据采集电路等；模拟量输入通道对所需采集的模拟信号进行放大滤波调理；ADC数据采集电路通过模拟量输入通道采集模拟信号，将模拟信号转为数字信号发送给FPGA控制器；FPGA控制器接收上位机指令，控制ADC数据采集电路工作，将采集数据发送至上位机；SDRAM存储器用于缓存采集数据；PCI通信接口实现FPGA控制器与上位机的通信，实现FPGA控制器与上位机之间的指令的传递和试验数据的传输；触发电路用于实现模拟信号的电平突变触发，当模拟信号满足所设置的触发条件时，触发FPGA控制器控制SDRAM存储器保存数据触发时和触发之后的数据；试验电路通用子板用于加载被测器件。

技术领域

本发明涉及一种模拟类器件单粒子瞬态通用检测系统和方法，属于模拟器件的抗辐射评估技术领域。

背景技术

模拟类器件容易受到空间中重离子或者质子的轰击发生单粒子效应，包括单粒子锁定效应、单粒子功能中断和单粒子瞬态效应，其中单粒子锁定效应表现为器件输出异常且无法自主恢复并伴随着工作电流上升；单粒子功能中断表现为器件输出异常且无法自主恢复；单粒子瞬态效应表现为模拟信号输出瞬间异常但可以自主恢复。在航天器电子系统设计中，模拟电路的单粒子效应会影响整个航天器电子系统的功能异常，因此对模拟器件的抗单粒子效应能力评估对于航天器风险分析以及加固措施有重大意义。目前很多常用于航天器电子系统的模拟器件都发现存在单粒子效应，如MSK公司的LDO、国产抗辐射加固的DC/DC等。用于模拟器件的单粒子效应评估需要使用各种器件的单粒子效应检测系统，试验系统复杂、不便携带、通用性差、不具备瞬态检测或者检测精度差是目前各类模拟器件单粒子效应检测系统的不足之处。本系统通过对被测器件试验板的精细化设计，能够满足各类模拟器件的单粒子效应检测要求，并且对单粒子瞬态效应异常波形的检测精度大幅提高。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种模拟类器件单粒子瞬态通用检测系统和方法，完成模拟类器件单粒子锁定效应、单粒子功能中断效应、单粒子锁定效应的检测。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：一种模拟类器件单粒子瞬态通用检测系统，包括模拟量输入通道、ADC数据采集电路、FPGA控制器、SDRAM存储器、PCI通信接口、触发电路、直流程控电源、试验电路通用子板和上位机；

模拟量输入通道，对所需采集的模拟信号进行放大滤波调理；

ADC数据采集电路，通过模拟量输入通道采集模拟信号，将模拟信号转为数字信号发送给FPGA控制器；

FPGA控制器，接收上位机指令，控制ADC数据采集电路工作，将采集数据发送至上位机；

SDRAM存储器，用于缓存采集数据；

PCI通信接口，实现FPGA控制器与上位机的通信，实现FPGA控制器与上位机之间的指令的传递和试验数据的传输；

触发电路，用于实现模拟信号的电平突变触发，当模拟信号满足所设置的触发条件时，触发FPGA控制器控制SDRAM存储器保存数据触发时和触发之后的数据；

直流程控电源，用于给模拟量输入通道、ADC数据采集电路、FPGA控制器、SDRAM存储器、PCI通信接口、触发电路、试验电路通用子板供电；

试验电路通用子板，用于加载被测器件，被测器件输出模拟信号至模拟量输入通道；

上位机用于控制直流程控电源的开关、测试条件设置，并用于观测模拟信号的实时波形。

进一步的，所述FPGA控制器包括放大器增益控制模块、ADC采集芯片时序控制模块、内部FIFO数据缓冲模块、SDRAM存储器控制模块、内部乒乓操作控制器、内部主控状态机、触发信号控制模块、PCI通信接口与控制状态机；