一种抗辐照的电平转换电路
2025-02-22 20:19
No.1342954000760446976
技术概要
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本申请涉及一种抗辐照的电平转换电路。所述电路包括基于DICE结构的电平转换电路和抗辐照加固电路;基于DICE结构的电平转换电路用于采用冗余控制节点实现电平转换;包括:输入模块和DICE模块,DICE模块包括四个由1个PMOS晶体管和1个NMOS管串联组成的支路;每个支路中PMOS晶体管和NMOS晶体管的漏极连接作为一个控制节点;输入模块用于通过传输管来控制MOS开关传输差分输入信号至DICE模块;抗辐照加固电路用于通过交叉耦合结构对第二和第三支路的控制节点进行反馈调节。该电路可以完成超低电压到高电压的电平切换,提高电平转换器的抗辐照性,可以抵抗恶劣环境,同时降低了功耗和延迟。
背景技术
随着宇航用集成电路的普及,对于集成电路的要求不仅仅局限于面积、功耗、延迟。更多的会将注意力集中在它的抗辐照方面,对于恶劣环境的耐受能力,在恶劣太空的工作能力。为了将亚阈值电压连接到高压电路,需要独特的电平移位器。则需要亚阈值到超阈值电平移位器来将在亚阈值电压下运行的电路与外界通信的电路相连接。在这些低电压下运行的电路对噪声和辐射的鲁棒性较差,这可能会无意中改变电路操作。这种影响在诸多电路如触发器、锁存器和存储器的时序电路中更严重,因为辐射可以移除或引入保持在节点处的额外电荷,从而导致瞬态电压脉冲。如果电荷超过节点临界电荷(),则存储的数据被破坏。值是鲁棒性的度量,具有较高值的单元更难被破坏。存储在节点上的最大电荷的量取决于节点电容和电源电压,并且由给出。因此,对于每种新技术,临界电荷随着电源电压和节点电容两者的降低而降低,对亚阈值区域中的辐射的敏感性变得更加明显,电路变得越来越容易受到软错误的影响。如果存储在节点处的电荷量超过临界电荷(),则发生软错误。为了测量电路的,在每个敏感节点和地之间插入双指数电流源,粒子撞击产生电流尖峰,用于模拟辐射条件。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
柏娜  袁大伟  许耀华
技术所属: 安徽大学
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