Synthèse des évaluations des CAN réalisées dans le cadre du Multipartenariat CNES / Industrie

DTS/AQ/QCP/CE - Florence FOS - 28 mai 2002

CCT Convertisseurs Analogiques / Numériques dans les applications spatiales

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Synthèse des évaluations des CANréalisées dans le cadre du Multipartenariat

CNES / Industrie

Synthèse des évaluations des CANréalisées dans le cadre du Multipartenariat

CNES / Industrie

1/ Les composants testés

2/ Les moyens et conditions de test

3/ Résultats des essais

4/ Bilan des évaluations

5/ Conclusion



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1/ Composants testés1/ Composants testés

CAN 8 bits :

CAN 10 bits :

Référence Fabricant Boîtier Technologie Vitesse /Consommation

TS8388B ATMEL CQFP68 Bipolaire 1Gsps / 3,8W


ADS821 BB SO28 CMOS 40Msps /380mW



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CAN 12 bits :Référence Fabricant Boîtier Technologie Vitesse /

Consommation

AD1671 AD DIL28 BiCMOS 1,25Msps /570mW

AD1672 AD PLCC28 BiCMOS 3Msps / 240mW

AD574 AD DIL28 Bipolaire 28,5Ksps /390mW

AD7475 AD SO8 CMOS 1Msps /10,5mW

AD7495 AD SO8 CMOS 1Msps / 13mW

AD7874 AD SO28 BiCMOS 29Ksps /150mW

AD7893 AD SO8 BiCMOS 166Msps /25mW

AD9042 AD CDIL28 –TQFP44

BipolaireXFCB

41Msps /595mW



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CAN 12 bits :Référence Fabricant Boîtier Technologie Vitesse /

Consommation

AD9221 AD SO28 CMOS 1,5Msps /59mW

AD9223 AD SO28 –SSOP28

CMOS 3Msps / 100mW

AD9432 AD LQFP52 BiCMOS 105Msps /850mW

ADS7835 BB MSOP8 CMOS 500Ksps /17,5mW

HI5808 Harris SO28 BiCMOS 10Msps /325mW

LTC1415 LT SO28 CMOS 1,25Msps /55mW

LTC1420 LT SSOP28 CMOS 10Msps /250mW

MAX186 Maxim SO20 CMOS 133Ksps /380mW



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CAN 14 bits :

CAN 16 bits :


AD9243 AD MQFP44 CMOS 3Msps / 110mW


AD976 AD DIL28 BiCMOS 100Ksps /100mW

ADS7805 BB DIL28 CMOS 100Ksps /100mW

MAX195 Maxim CDIL16 –DIL16 –SO16

CMOS 85Ksps / 80mW



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2/ Les moyens et conditions de test2/ Les moyens et conditions de test

Essai en dose cumulée :

Moyens : Source Co60 de l ’ONERA/DESP

Conditions : Débit de dose : entre 200 et 400 rad/h

Annealing : 24h, 20°C et 168h, 100°C

Essai sous ions lourds :

Moyens : Accélérateur de l ’IPN Orsay

Conditions : Ions lourds Brome, Iode … avec des LET variant 13 à 80MeV/mg/cm²



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3/ Résultats des essais3/ Résultats des essais

CAN 8 bits : Contrat CNES / Atmel

CAN 10 bits :

Référence Fabricant Résultats des essais

TS8388B ATMEL Analyse FE et BE : Pas de défaut majeur TID : TP > 150Krad SEL : Pas de SEL à un LET=40MeV/mg/cm² SEU : Sensible LT : Pas de dérives après 2000h Stockage : Pas de dérives après 1000h à

150°C


ADS821 BB Analyse BE : Process maîtrisé ; Etuvageavant report recommandé



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CAN 12 bits :Référence Fabricant Résultats des essais

AD1671 AD TID : TP> 30Krad

AD1672 AD TID : en cours SEL : Insensible à un LET=60MeV/mg/cm² SEU : Peu sensible LETs~13MeV/mg/cm²

AD574 AD TID : TP>47Krad

AD7475 AD SEL : Sensible LETs=11MeV/mg/cm²


AD7874 AD HAST : Pas de dérives après 500h

AD7893 AD SEL: Insensible à un LET=112MeV/mg/cm²

AD9042 AD Analyse techno : aucun défaut majeur TID : TP>100Krad SEL : Insensible à un LET=60MeV/mg/cm² SEU : Sensible LETs<1,4MeV/mg/cm²



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AD9221 AD SEL : Sensible LETs~ 24MeV/mg/cm²

AD9223 AD Analyse BE : maîtrisé TID : TP = 40Krad SEL : Sensible LETs~29MeV/mg/cm² LT : Pas de dérives après 2000h HAST : en cours

AD9432 AD Analyse techno : maîtrisé TID : TP=33Krad SEL: Insensible à un LET = 53MeV/mg/cm² SEU : Sensible LETs~3MeV/mg/cm²

ADS7835 BB Analyse BE : en cours

HI5808 Harris TID : TP=42Krad

LTC1415 LT Analyse BE : maîtrisé TID : TP>100Krad mais rebond SEL : Sensible LETs~26MeV/mg/cm² SEU : Sensible LETs~13MeV/mg/cm² LT : en cours HAST : en cours

LTC1420 LT TID : TP = 26Krad SEL : Sensible LETs~13MeV/mg/cm²

MAX186 Maxim Analyse FE et BE : maîtrisé TID : TP = 15Krad SEL : Insensible à un LET=40MeV/mg/cm² SEU : Sensible



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CAN 14 bits :

CAN 16 bits :




AD976 AD TID : TP=32,2Krad SEL : Insensible à un LET=81MeV/mg/cm²

ADS7805 BB Analyse BE : Forte sensibilité du boîtier aprèssimulation de stockage et de report

MAX195 Maxim Analyse BE : Process mal maîtrisé TID : TP=35Krad SEL : Insensible à un LET=55MeV/mg/cm² SEU : Sensible



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4/ Bilan des évaluations4/ Bilan des évaluations

Les CAN testés montrent un comportement satisfaisant vis à vis des

irradiations en dose cumulée.

La plupart des CAN en technologie CMOS sont sensibles aux SEL

Utilisation de « délatcheur » ; Nécessité de trouver

des technologies non sensibles aux SEL

Tous les CAN sont sensibles aux SEU

Quel est l ’impact SEU sur un système ? Est-il

nécessaire d ’évaluer les CAN vis à vis des SEU ?



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5/ Conclusion 5/ Conclusion Nombreux CAN testés mais pour couvrir les besoins, il est

nécessaire d ’identifier des CAN avec une qualité et fiabilité

satisfaisante et un bon comportement vis à vis des radiations en

terme de dose cumulée et SEE.

Les actions suivantes sont planifiées : Dans le cadre de la R&T, une Fiche Technique de Présélection (FTP) sur les

CAN est en cours de rédaction. L ’objectif est de fournir un support aux

concepteurs et d ’orienter la politique composants en donnant une vue du

marché, des différentes familles, les caractéristiques et les technologies...

Le « Silicon Working Group » identifiera également les besoins en CAN.

Dans le cadre du Multipartenariat CNES/Industries, un groupe de travail a

été organisé pour définir les besoins en convertisseurs A/N. Une étude de

prospective et d ’évaluation est en cours.

Dans le cadre de la R&T, une étude de prospective et d ’évaluation est en

cours sur les composants « Analog Front End ».

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