强冲击产生等离子体对逻辑芯片的干扰特性研究

发布时间：2017-10-04 10:47

  本文关键词：强冲击产生等离子体对逻辑芯片的干扰特性研究

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【摘要】：为了研究由超高速空间碎片强冲击空间飞行器护板产生等离子体对空间飞行器中典型的逻辑芯片模块的毁伤特性,我们建立了朗缪尔三探针诊断系统和逻辑芯片测量系统,利用上述系统可以诊断由7075铝球弹丸强冲击2A12铝制靶板产生的等离子体的特征参量以及逻辑芯片状态的改变。本论文选择了航天器中广泛采用的三种逻辑芯片分别为CD54ACT32、CD74HC4075、SN54AHCT08。利用二级轻气炮加载系统,在入射角度不变的情况下,只改变碰撞速度来分析弹丸强冲击铝靶产生等离子体对以上三种逻辑芯片的毁伤情况。实验结果表明:(a)撞击速度在大于2.52km/s的情况下均能产生等离子体,但是产生等离子体对三种逻辑芯片的干扰程度各不相同,在三种逻辑芯片中CMOS逻辑芯片4075的抗干扰能力是最强的,CMOS逻辑芯片的抗干扰能力要强于TTL电平信号的逻辑芯片;(b)随着撞击速度的增高,等离子体的密度呈指数关系增加;(c)逻辑芯片的状态改变时间要滞后于强冲击产生等离子体的时间,超高速撞击产生的等离子体在膨胀过程中遇到电子器件时可能会发生附着汇聚,而当电荷在累加后达到一定的程度后才会对逻辑芯片电路产生干扰效应;(d)改变强冲击的碰撞速度产生等离子体对逻辑芯片的毁伤主要表现为三种形式,分别为传输信号瞬态中断而后恢复、输出逻辑关系短暂失真和逻辑芯片管脚的损伤。
【关键词】：强冲击 等离子体 逻辑芯片模块 毁伤特性
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V443;TJ86
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景10
• 1.2 课题研究的目的、意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.4 本文主要内容14-16
• 第2章 强冲击产生等离子体概要16-22
• 2.1 强冲击的简介16-17
• 2.1.1 强冲击的概念16
• 2.1.2 强冲击的电磁效应研究16-17
• 2.2 等离子体的概念17-19
• 2.2.1 等离子体的定义17-18
• 2.2.2 等离子体的一般性质18-19
• 2.3 强冲击产生等离子体19-21
• 2.4 小结21-22
• 第3章 实验系统的建立22-32
• 3.1 实验总体方案22-23
• 3.2 弹丸加载系统23-24
• 3.3 磁测速系统24-26
• 3.4 Langmuir三探针诊断系统26-30
• 3.4.1 Langmuir三探针诊断电路26-28
• 3.4.2 Langmuir三探针测量原理28-30
• 3.5 逻辑芯片信号采集系统30-31
• 3.6 小结31-32
• 第4章 实验结果与分析32-61
• 4.1 强冲击产生等离子体特征参量32-36
• 4.2 等离子体对逻辑芯片的干扰36-60
• 4.2.1 对TTL电平信号CD54ACT32型芯片干扰分析38-47
• 4.2.2 对CMOS电平信号CD74HC4075型芯片干扰分析47-57
• 4.2.3 对TTL电平信号SN54AHCT08型芯片干扰分析57-60
• 4.3 小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果67-68
• 致谢68-69
• 附录69-71

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本文编号：970238