南开大学学报(自然科学版) ›› 2022 ›› Issue (4): 29-.

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单粒子瞬态对电荷重分配型DAC的影响及加固研究

  

  • 出版日期:2022-08-20 发布日期:2022-09-19

  • Online:2022-08-20 Published:2022-09-19

摘要:

数模转换器(digital-analog converter, DAC)作为一种开关电容电路,对单粒子瞬态非常敏感.当单粒子轰击DAC电容阵列的开关以及控制信号时,将会使DAC的输出电压发生永久的或暂态的改变.通过分析电荷重分配型DAC电容阵列等效电路,研究了当DAC开关分支上发生单粒子瞬态时,DAC输出端的瞬态电压变化情况.研究结果表明:对于分段式电容阵列,发生在高段位电容阵列开关分支的单粒子瞬态对DAC输出电压影响较大,并且DAC输出端的瞬态电压形状与双指数脉冲电流源一致.发生于低段位电容阵列开关分支的单粒子瞬态,对DAC输出电压的影响相对较小,但是存在明显的过冲现象.相对于发生在开关低位控制信号的单粒子瞬态,发生在开关的高位控制信号的单粒子瞬态对DAC的影响更大.通过增加传输门的宽长比,单粒子轰击开关引起的DAC输出端瞬态电压幅值按比例下降.通过采用时域冗余保护门和冗余开关,可以使开关控制端引起的DAC输出端瞬态电压幅值从0.78 V降到0.016 V.

关键词: