[发明专利]一种抗单粒子翻转的敏感放大器

说明书

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，涉及一种抗单粒子翻转的敏感放大器。

背景技术

集成电路的关键尺寸随着工艺技术的不断发展而不断减小，使得结点临界电荷也随之减小，因此单粒子效应引起的软错误将更加显著。单粒子效应已经成为航空航天领域电子系统主要可靠性问题之一。为了保证航天器在太空辐射环境下的可靠性，必须对集成电路采取抗辐照加固措施。

作为存储单元数据读取的辅助电路敏感放大器，可能因单粒子翻转导致数据读取错误。故需要对敏感放大器进行单粒子翻转加固，提高系统的抗辐射能力。高性能的敏感放大器要求电压增益高，延迟时间短，电路结构简单。传统的敏感放大器分为三类：差分型敏感放大器、交叉耦合型敏感放大器、锁存器型敏感放大器。但是这三类敏感放大器都没有抗单粒子翻转能力。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种抗单粒子翻转的敏感放大器，克服现有敏感放大器对单粒子翻转没有免疫能力的缺陷，可应用于抗辐射存储电路。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种抗单粒子翻转的敏感放大器，包括预充电电路、输入控制结构和锁存电路；

预充电电路的输入端口分别连接预充电信号线和两条互补数据输入线，预充电电路分别将两条互补数据输入线与电源相连，并将两条互补数据输入线相连接，使互补数据输入线预充电平衡；

输入控制结构的输入端连接工作控制信号线，以及预充电电路的互补数据输入线的输出端；输入控制结构的输出端连接锁存电路的内部节点以及接地点；

锁存电路包括多个交叉耦合的反相器组成的锁存结构和多个双向的反馈反相器组成的反相器，锁存结构和反相器交叉设置，内部节点位于锁存结构、反相器的内部中；锁存电路的输出端分别连接两条互补数据输出线。

所述的预充电电路包括三个PMOS管，其中两个PMOS管分别将两条互补数据输入线与电源相连，第三个PMOS管将两条互补数据输入线相连。

所述的输入控制结构由多个POMS管和一个NMOS管组成，POMS管和NMOS管的栅极均与工作控制信号线相连；每个PMOS管的漏极分别与锁存电路内部节点之一相连，源极与两条互补数据输出线之一相连；NMOS管源极接地，漏极接锁存电路内部节点。

所述的预充电电路包括三个PMOS管，其构成为：

第九PMOS管的栅极接预充电信号线，漏极接第一互补数据输入线，源极接第二互补数据输入线，衬底接电源；

第十PMOS管的栅极接预充电信号线，漏极接第一互补数据输入线，源极与衬底接电源；

第十一PMOS管的栅极接预充电信号线，漏极接第二互补数据输入线BL#），源极与衬底接电源。

所述的输入控制结构包括四个POMS管和一个NMOS管，其构成为：

第五PMOS管的栅极接工作控制信号线，漏极接第一互补数据输出线，源极接第一互补数据输入线，衬底电源；

第六PMOS管的栅极接工作控制信号线，漏极接内部节点Bb，源极接第二互补数据输入线，衬底接电源；

第七PMOS管的栅极接工作控制信号线，漏极接内部节点B，源极接第一互补数据输入线，衬底接电源；

第八PMOS管的栅极接工作控制信号线，漏极接第二互补数据输出线，源极接第二互补数据输入线，衬底接电源；

第五NMOS管栅极接工作控制信号线，漏极接内部节点N，源极与衬底接地；

锁存电路由四个POMS管和四个NMOS管，其构成为：

第一PMOS管的栅极接第二互补数据输出线，漏极接第一互补数据输出线，源极和衬底接电源；

第一NMOS管的栅极接内部节点Bb，漏极接第一互补数据输出线OUT），源极接内部节点N，衬底接地；

第二PMOS管P2）的栅极接第一互补数据输出线，漏极接内部节点Bb，源极和衬底接电源；

第二NMOS管的栅极接内部节点B，漏极接内部节点Bb，源极接内部节点N，衬底接地；

第三PMOS管的栅极接内部节点Bb，漏极接内部节点B，源极与衬底接电源；

第三NMOS管的栅极接第二互补数据输出线，漏极接内部节点B，源极接内部节点N，衬底接地；

第四PMOS管的栅极接内部节点B，漏极接第二互补数据输出线，源极与衬底接电源；

第四NMOS管的栅极接第一互补数据输出线，漏极接第二互补数据输出线，源极接内部节点N，衬底接地。