[发明专利]一种针对辐射环境下触发器的低功耗SET抑制电路

说明书

本发明公开了一种针对抗辐射触发器的SET抑制电路，包括二输入异或门、二输入或非门、单输入延时反相器、双输入延时反相器和三输入延时反相器，单输入延时反相器包括延时链、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管，双输入延时反相器包括第一反相器、第三PMOS管、第四PMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，三输入延时反相器包括第二反相器、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管；优点是采用简单的电路结构实现对的抑制，占用面积少，时序开销小(仅10％左右)，可以减少集成电路的功耗、面积开销和总输出延时。

技术领域

本发明涉及一种低功耗SET抑制电路，尤其是涉及一种针对抗辐射触发器的SET抑制电路。

背景技术

现有的太空探索和航空航天技术是国家安全的重要支撑，是推动国家科技发展的核心技术之一。然而，人类的航空航天活动都离不开一个重要科学技术的支撑，那就是微电子技术。微电子技术是以大规模集成电路为核心的高新电子技术，是当今信息社会最重要、最基础的科学技术之一。

应用于航空航天领域的大规模集成电路与应用于其它领域的大规模集成电路有很大的不同。这是因为，这些航天空航天设备所工作的环境充斥着大量的辐射射线和高能粒子，当这些高能粒子射入航空航天领域中的大规模集成电路时，会使大规模集成电路中的各种电子元器件不可避免的受到高能粒子的辐射影响，产生各种形式的失效，导致整个电子元器件不能正常工作，甚至损坏电子元器件，严重影响航空航天设备的可靠运行。

单粒子翻转(Single Event Upset，SEU)是目前大规模集成电路受辐射效应的主要失效模式。它是一种软错误，表现为电路逻辑状态的翻转和存储数据的随机改变，而电子元器件本身没有损坏，这种错误是随机的、不重现的以及可恢复的。软错误所需要的能量阈值较低，并且随着大规模集成电路特征尺寸的持续缩减还在不断的降低。特别是65nm工艺以下，存储节点的节点电容越来越小，工作电压越来越低，能存储的电荷越来越少，使得大规模集成电路更容易发生SEU现象。

SEU的其中一种表现形式发生在组合逻辑电路。当高能粒子与组合逻辑电路发生撞击时，若单粒子瞬态(Single-Event Transient，SET)产生的电荷被组合逻辑电路的内部节点收集，则在输出端会形成一个瞬时SET脉冲，这个SET脉冲在组合逻辑电路中传播，当传播到存储电路的输入端，并且被存储电路捕获时，SET就直接转化为SEU。数据触发器作为一种存储电路，主要包括主锁存器和从锁存器，主锁存器和从锁存器分别具有数据输入端、输出端和时钟端，主锁存器的输出端和从锁存器的数据输入端连接，主锁存器的数据输入端作为触发器的数据输入端接入输入数据，从锁存器的输出端作为触发器的输出端输出输出数据，主锁存器的时钟端和从锁存器的时钟端连接作为触发器的时钟端。