A High-Performance TID- and SEE-Tolerant ADC in 65 nm for Space Applications

Dieses Kapitel geht auf die entscheidende Notwendigkeit strahlungsresistenter Analog-Digital-Wandler (ADCs) in Bereichen wie Raumfahrt und Hochenergiephysik ein und beleuchtet die Zielkonflikte zwischen Strahlungsrobustenz und Energieeffizienz. Es führt ein pipelines Successive Approximation Register (SAR) ADC-Design ein, das diese Faktoren strategisch ausbalanciert und eine Abtastrate von 80 MS / s und einen SNDR von 70,79 dB erreicht. Der Text untersucht die vorherrschenden Bedrohungen für ADCs, wie die Auswirkungen der Gesamtdosis (Total Ionizing Dose, TID) und Einzelereigniseffekte (Single Event Effects, SEEs), und präsentiert innovative Strategien, um diese Probleme abzumildern. Die vorgeschlagene ADC-Struktur mit Semi-Time-Interleaved (Semi-TI) Pipelined-SAR-Design ist detailliert und betont ihre Vorteile in Bezug auf Energieeffizienz und Strahlungstoleranz. Das Kapitel behandelt auch spezifische Härtungstechniken für Teilblöcke, einschließlich verzerrter Schaltkreise und Komparatoren, und präsentiert umfassende Messergebnisse, die die robuste Leistung der ADC unter Strahlung bestätigen. Die Schlussfolgerung unterstreicht den Status der ADC als eine der energieeffizientesten strahlungstolerantesten ADCs, die es gibt.