如何选择器件工作模式？

在单粒子翻转试验中，必须选择器件的工作状态模式，即静态与动态工作模式。静态工作模式是指器件内部无应用电路或电路不工作，仅在偏置电压加电的情况下所进行的测试。动态工作模式是指器件在内部电路工作的情况下，即有时钟和激励情况下，在器件进行正常运行时对器件进行的单粒子翻转效应测试。

一般测试过程中，在辐照前，先对待测器件写入特定数据，并回读，确保读出数据正确。静态测试时，在辐照期间不对器件进行读/写操作，在某些离子注量节点暂停辐照，对器件进行读操作，由单粒子翻转测试系统检验比对读出数据有无错误，然后再继续进行辐照。动态测试时，在辐照期间对器件进行循环读操作，检验每一次读出的数据是否发生翻转。若发生了数据翻转，则将出错数据和发生错误时的离子注量记录下来。

一般情况下，存储器和锁存器类电路的测试系统应具有静态检测功能或动态检测功能。在静态工作模式下，器件先装入特定的图形后，进行一定注量的辐照，然后检测器件的出错数据。在动态工作模式下，器件在辐照过程中周期性地进行图形的写入、等待、读出比较的操作过程，错误在读过程中被发现，在写过程中被纠正。调节等待时间可以发现线路中最敏感的存储单元。另外，如上所述，测试系统应能够产生不同算法的测试向量，如全“0”、全“1”、乒乓、下雨、棋盘格、走步或其他方式等。值得注意的是，测试系统应具有测试多位翻转的能力。图4-3为存储器在不同工作模式下测试的翻转截面，从图中可以看出，当器件处于静态与动态工作模式时，其单粒子翻转敏感性不同；一般情况下，动态工作模式条件下的单粒子翻转比较敏感，而且这种敏感性与离子LET值大小具有一定相关性。从图中可以看出，当离子LET值小于50 MeV·cm2/mg时，动态工作模式下的单粒子翻转敏感性远高于静态工作模式下的单粒子翻转敏感性。

图4-3　不同工作模式下测试的翻转截面

除了选择工作模式以外，微处理器类复杂数字电路的测试系统应能完成下面的测试。

（1）单机自测试法：被试验器件是系统的一部分，工作过程中同时进行自测试，将错误记录下来。

（2）单机辅助控制法：外部控制器检测被试验器件的输出并将结果保存到外部存储器中。(www.xing528.com)

（3）辅助控制金片法：两个相同的微处理器相继工作，一个被辐照，另一个被屏蔽，用外部的控制器比较并记录两个微处理器的输出。

（4）单机控制法：控制器用于给器件提供输入，连续检测其输出，并与预期值相比。

（5）单机控制金片法：控制器给两个相同的器件提供相同的输入信号，一个被辐照，另一个被屏蔽，控制器检测并比较两者的输出。

微处理器具有不同的功能模块，应分别进行测试。例如，微处理器一个很重要的功能就是“Cache”功能，当打开“Cache”功能时，微处理器的执行速度会比“Cache”功能不打开时要快。对微处理器进行单粒子试验时，要分别执行“Cache”功能关、开程序，并分别计算单粒子效应的数量。

对于模拟电路，如电压比较器和运算放大器，单粒子翻转效应可能会表现为输出电平的波动（详见4.3节），检测时要对输出电压连续检测，与未辐照时相比，出现的偏离视为发生了单粒子翻转效应。输出电平的波动可以用采样-保持电路检测，也可以用存储示波器将波形存储之后分析。