[发明专利]一种星用抗辐照过温保护电路

说明书

一种星用抗辐照过温保护电路，包括核心基准产生模块、比较器、滞回反馈通路和单粒子脉冲消除模块，核心基准产生模块用于产生正温电压和负温电压；比较器的正向输入端连接正温电压，其负向输入端连接负温电压，其输出端连接单粒子脉冲消除模块的输入端；滞回反馈通路用于将比较器的输出信号反馈回核心基准产生模块，在比较器的输出信号翻高后增大正温电压的变化斜率；单粒子脉冲消除模块用于将比较器的输出信号消除单粒子效应后产生过温保护电路的输出信号。本发明采用DTMOS作为核心管代替传统过温保护电路的BJT，并结合比较器实现过温判定，防止辐照环境下BJT低剂量率下放大倍数下降造成的基准失效问题；另外本发明还消除了输出结果中的单粒子效应。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，涉及带隙基准电路，具体为一种星用抗辐照过温保护电路。

背景技术

航天器在宇宙环境中工作，内部设备需要稳定的温度控制系统来保证其工作的有效性以及可靠性，因此需要设计具有过温保护功能的模块来实现对整体电路的保护，以此保证各种仪器设备工作的安全性和可靠性。

鉴于宇宙辐照环境的复杂性、以及其受总剂量效应以及单粒子注入效应的影响，目前未有被广泛接受的星用过温保护方案。传统的过温保护电路采用三极管阈值以及PTAT电流电压比较的方法进行过温保护，图2为传统的过温保护电路实现方式，I_PTAT电流注入到BJT三极管的基极与地之间的电阻上，随着温度上升，电阻上的电压提升，BJT的基极-发射极电压VBE达到开启阈值，则BJT开启，BJT的集电极电压下降，导致过温保护电路的输出电平发生变化。由于星用电路的特殊性，在低剂量率辐照效应下，传统过温保护电路中BJT三极管的开启阈值会发生漂移、放大倍数失效，且单粒子注入会使传统过温保护方式产生误信号、错误保护，因此传统的过温保护技术不能满足星用电路的使用要求。

发明内容

针对上述在宇宙环境中，不同剂量率、可能单粒子注入的情况下，传统过温保护技术在片内集成过温保护电路时存在的三极管、MOS管失效，温度翻转阈值漂移，单粒子翻转等问题，本发明通过利用区别于传统过温保护技术的过温信号产生机制，结合了抗辐照机制，提出一种星用抗辐照过温保护电路，将DTMOS管作为基准电路的核心管，结合比较器实现过温判定，引入单粒子脉冲消除模块消除过温保护信号中的单粒子效应。

本发明的技术方案为：

一种星用抗辐照过温保护电路，包括核心基准产生模块、比较器、滞回反馈通路和单粒子脉冲消除模块，

所述核心基准产生模块用于产生正温电压和负温电压；

所述比较器的正向输入端连接所述正温电压，其负向输入端连接所述负温电压，其输出端连接所述单粒子脉冲消除模块的输入端；

所述滞回反馈通路用于将所述比较器的输出信号反馈回所述核心基准产生模块，在所述比较器的输出信号翻高后增大所述正温电压的变化斜率；

所述单粒子脉冲消除模块用于将所述比较器的输出信号消除单粒子效应后产生所述过温保护电路的输出信号。

具体的，所述单粒子脉冲消除模块包括缓冲器、第一延时单元、第二延时单元和投票器，

缓冲器的输入端作为所述单粒子脉冲消除模块的输入端，其输出端连接第一延时单元的输入端和所述投票器的第一输入端；

第二延时单元的输入端连接第一延时单元的输出端和所述投票器的第二输入端，其输出端连接所述投票器的第三输入端；

所述投票器包括第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管和第二十二PMOS管，