[发明专利]一种抗单粒子翻转效应的LVDS接口发射器电路

说明书

本发明一种抗单粒子翻转效应的LVDS接口发射器电路，包括三组数字控制逻辑，五个多数表决电路和一个驱动电路。针对空间辐射环境特点，对LVDS接口发射器电路数字控制部分进行三模冗余处理，当其中一路数字控制逻辑发生单粒子翻转效应时，LVDS接口发射器电路仍能够正常工作，使发射器电路抗单粒子翻转性能大幅提升；同时，保留驱动电路的单模结构，确保发射器输出驱动电路输出接口电特性保持不变。多数表决电路采用简洁的12管单元结构，减小LVDS接口发射器面积。本发明结构简单，易于实现，适用于常规LVDS接口发射器电路的单粒子翻转效应加固，提高了LVDS接口发射器电路在空间应用中的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，具体为一种抗单粒子翻转效应的LVDS接口发射器电路。

背景技术

LVDS(Low Voltage Differential Signaling)接口指低电压摆幅差分信号接口，是20世纪90年代出现的一种数据传输和接口技术。由美国的国家半导体公司率先提出，并于1996年通过为IEEE标准。它的核心是采用低电压摆幅高速差分地传输数据，LVDS技术可以实现点对点或者一点对多点的连接。由于LVDS差分信号中的电流是紧密耦合的电流环，边缘电场几乎可以忽略，也就降低了EMI，而且与TTL、RS-422、PECL、GTL和CMOS等接口信号相比，LVDS信号还具有速度高、噪声小、功耗低和成本低等优点，广泛应用于数据通信、计算机和汽车市场中。但是，卫星、空间站和航天飞机等空间飞行器工作于宇宙辐射环境中，非常容易受到辐射环境中电子、质子、光子、α粒子与重离子等粒子的干扰而发生单粒子翻转效应，从而影响飞行器的正常工作状态。因此，常态LVDS接口发射器电路应用于辐照环境中很容易产生单粒子翻转效应，可靠性非常低。

发明内容

针对现有常态LVDS接口发射器电路在空间应用时，极易受到空间粒子辐射效应影响而产生单粒子翻转的问题，本发明提供一种抗单粒子翻转效应的LVDS接口发射器电路，具体包括LVDS接口发射器电路采用部分三模冗余电路抑制其数字控制部分的单粒子翻转事件，提高LVDS接口发射器电路抗单粒子翻转性能。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种抗单粒子翻转效应的LVDS接口发射器电路，包括三组数字控制逻辑，五个多数表决电路和一个驱动电路；

所述的数字控制逻辑均包括预加重脉冲产生电路、开关控制信号产生电路和低功耗控制信号处理电路；预加重脉冲产生电路将输入信号的上升沿和下降沿分别转换为一个脉冲信号，用于LVDS发射器输出差分信号的预加重控制；开关控制信号产生电路用于输入信号的使能控制和缓冲，并产生两路极性相反的信号；低功耗控制信号处理电路用于对低功耗控制信号的缓冲，并产生两路极性相反的控制信号；

数字控制逻辑输入端接入使能信号en、低功耗控制信号lp和待处理的输入信号in；输入信号in分别与开关控制信号产生电路的输入端相连；输入使能信号en分别与开关控制信号产生电路的输入端相连；低功耗控制信号lp分别与低功耗控制信号处理电路的输入端相连；

开关控制信号产生电路的内部输出信号与对应的预加重脉冲产生电路的输入端相连；预加重脉冲产生电路输出第一外部输出信号与第一多数表决电路的输入端相连，开关控制信号产生电路输出第二外部输出信号与第二多数表决电路的输入端相连，开关控制信号产生电路输出第三外部输出信号与第三多数表决电路的输入端相连，低功耗控制信号处理电路输出第四外部输出信号与第四多数表决电路的输入端相连，低功耗控制信号处理电路输出第五外部输出信号与第五多数表决电路的输入端相连；

所述的多数表决电路用于三个输入信号的多数表决；

所述的驱动电路用于CMOS信号到LVDS接口差分信号的转换；五个多数表决电路的输出信号分别与驱动电路的输入端相连，驱动电路输出差分信号outp和outn；驱动电路上分别连接提供参考电压的参考电压信号verf和提供参考电流的参考电流信号iref。