某模/数转换器低温下输出异常失效分析

白璐，朱恒静，高炜祺

（1.中国电子科技集团第24研究所，重庆 400060； 2.中国空间技术研究院，北京 100094）

引言

我单位设计的某10位模/数转换器在我单位筛选、检验过程中未发现任何异常。但是用户在使用过程中发现了如表1所示的异常现象，此种异常电路占总数的17 %，即：

用户与我单位进行电话沟通后，将异常电路退回。收到退货电路后，我单位按照原测试系统、测试方法进行低温复测，即：在低温箱-60 ℃条件下放置30 min后，将电路取出进行测试。所有电参数全部满足指标要求，未发现用户反馈的异常现象。但是按照用户的测试方法，将电路在低温恒温下测试，发现当模拟输入电压大于5 V时，故障电路最高位数字输出出现随机变低的现象，低9位数字输出正常，即在低温恒温下功能异常，无法正常工作，故障现象得到确认。

1 失效原因分析

1.1 功能简介

此次反馈的异常电路为一款模数转换器，当控制端ST为高电平时，转换器处于复位状态，模拟输入经衰减后进入电荷重分布数/模电路进行采样。当ST变低后，电荷重分布数/模电路进入保持状态，控制逻辑控制时钟开始振荡，在时钟的控制下电荷重分布数/模电路从最高权重位开始逐位置“1”，比较器比较置位后的电荷重分布数/模电路输出，逐次逼近寄存器锁存比较结果。在12位权重位比较完成后，控制逻辑将转换结束信号置低，将转换结果通过三态寄存器输出到引出端。其功能原理图如图1所示。

1.2 失效原因分析

基于上述失效现象和电路工作原理，造成最高位数字输出随机变低的现象有几种可能性，包括：①内部比较器错误；……