电源作为电子系统的动力来源、稳压保障和异常保护器件,成为电子系统中不可或缺的一部分。电子系统能够良好运转的前提是电源的正常工作。然而,辐射会导致电子系统和器件的性能下降甚至功能失效,辐射的影响成为电子技术发展过程中不可忽略的重要因素。总剂量效应是一种不可逆损伤的累积效应,而电源对总剂量效应最为敏感。因此,研究总剂量效应对电源的影响对于电子系统能否稳定工作具有很大的帮助和参考价值。通常研究多输出电源的总剂量效应,需要建立仿真预测模型。目前研究器件总剂量效应的方法大多从物理机理的角度入手,根据制造工艺,探索内部物理过程受到总剂量辐照的影响,但这种方法对较大规模的集成电路总剂量效应的研究带来很大的困难。行为级建模方法在实践时不但可以保证模型的精准度和可用性,又能够节约仿真时间,缩短设计周期,在不需要了解器件内部工艺构成的情况下,只根据输入输出数据就可以描述内部逻辑从而建立多输出电源行为级模型。然而,多输出电源的总剂量效应行为级建模的研究从以往的文献资料来看还比较欠缺。实际中,常用的电源多为多输出电源,其中有一种低压差线性稳压器(Low Dropout Regulation,LDO),具有噪声小、外围电路简单、应用广泛等优点,因此,本文将多输出LDO电源作为本课题的研究对象。针对总剂量效应下多输出电源的行为级建模的需求,提出了一种基于超高速集成电路硬件描述语言用于模拟混合信号(Very high speed integrated circuit Hardware Description Language-Analog Mixed Signal,VHDL-AMS)的多输出电源总剂量效应建模方法。首先介绍了LDO的结构以及LDO的总剂量效应,讨论目前国内外研究总剂量效应建模的方法,并指出采用行为级建模方法可以提高仿真效率,避免因产权保护、生产工艺参数的不足而带来的困难。同时,介绍了行为级建模的工具VHDL-AMS,它是一种可以描述数字和模拟混合电路的建模语言。然后描述了采用多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)方法建立多输出电源模型的过程,利用多变量系统辨识和系统辨识工具箱,来求解能够表征多输出电源行为特征的传递函数,从而建立多输出电源的行为级模型。接着,选择多输出电源芯片LT3029来验证本文提出的多输出电源总剂量效应建模方法的有效性。在进行建模之前,设计了获取总剂量效应下多输出电源实验数据的实验装置,介绍了总剂量效应实验环境和建模工具,最后实现了基于VHDL-AMS的多输出电源总剂量效应的建模。最终,考虑影响总剂量效应的主要因素,设计了总剂量效应实验条件配置和数据收集板,并根据本课题提出的建模方法得到实验数据以及分析实验结果得出结论。实验结果表明,随着剂量的累积,多输出电源的输入电流和输出电压会逐渐增加,并且随着剂量逐渐累积,电源的稳压性能受到损伤。同时,芯片的辐照时剂量率大小也会影响多输出电源在总剂量效应下的性能表现。本课题提出的模型可以很好地表征这些反应,验证了所提出建模方法的正确性,并且该模型具有可扩展性和适应性,对多输出电源总剂量效应的行为级建模提供了可用的方法和研究思路。