[发明专利]应用于DC-DC转换器的单粒子瞬态加固电路及方法

说明书

本发明公开了一种应用于DC‑DC转换器的单粒子瞬态加固电路，包括OTA，OTA的正向端依次连接采样电容C_S、采样开关S₁，OTA的反向端连接EA的输出端，OTA的输出与充放电偏置电流电路连接。本发明公开了采用一种应用于DC‑DC转换器的单粒子瞬态加固电路进行单粒子瞬态加固的方法，本发明解决了DC‑DC转换器电压环路中EA输出节点由于ASET影响导致输出电压V_OUT纹波电压增大或输出电压V_OUT波动的问题。

技术领域

本发明属于开关电源抗辐照加固技术领域，涉及一种应用于DC-DC转换器的单粒子瞬态加固电路，本发明还涉及采用上述加固电路进行瞬态加固的方法。

背景技术

DC-DC转换器在航天电力系统的电力系统中起着至关重要的作用。DC-DC转换器通常用于从直流输入源产生具有高功率效率的稳压直流输出电压，辐照引起的输出电压的任何变化都可能影响由转换器供电的其他电路的运行。

随着深亚微米工艺的发展，因单粒子瞬态脉冲(SET，Single Event Transient)引起的故障率大大提升。SET引起了人们的高度关注。目前国内在宇航用抗辐照集成电路研究领域主要集中在工艺的抗辐照加固技术和数字集成电路的辐照加固技术，对抗辐照模拟集成电路研究较少。

误差放大器(EA，ErrorAmplifier)作为DC-DC转换器电压环路的核心模块之一，将反馈电压V_FB与基准电压V_REF的差值放大，其输出作为PWM比较器的反向端输入信号，如图1所示。同时，EA为环路提供足够的增益，保证反馈调节的精度。当重离子或高能电子轰击EA的输出节点并引发模拟单粒子瞬态脉冲(ASET，Analog Single Event Transient)时，会导致该节点产生较大的瞬态电压变化，并且由于频率补偿模块大电容C_C而导致恢复较慢，导致PWM输出宽窄脉冲，进而导致占空比D发生改变，导致输出电压V_OUT纹波电压增加或输出电压V_OUT出现较大的波动。

传统版图级或工艺级加固方案的加固效果在电路级设计时不能提供良好的可靠性评估，对电路设计带来极大的困扰，目前迫切的需要从电路级引入加固方案对电路的抗辐照能力进行评估。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于DC-DC转换器的单粒子瞬态加固电路，解决了DC-DC转换器电压环路中EA输出节点由于ASET影响导致输出电压V_OUT纹波电压增大或输出电压V_OUT波动的问题。

本发明的目的是还提供一种应用于DC-DC转换器的单粒子瞬态加固电路的单粒子瞬态加固方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种应用于DC-DC转换器的单粒子瞬态加固电路，包括OTA，OTA的正向端依次连接采样电容C_S、采样开关S₁，OTA的反向端连接EA的输出端，OTA的输出与充放电偏置电流电路连接。

本发明第一种技术方案的特点还在于：

采样开关S₁一端连接EA的输出端，采样开关S₁的另一端连接采样电容C_S上级板，采样电容C_S的下级板接地，采样电容C_S的上级板连接OTA的正向端。

OTA的输出端经Control模块连接充放电偏置电流电路。

充放电偏置电流电路包括充电开关管M3、放电开关管M4。

本发明采用的第二种技术方案是，一种应用于DC-DC转换器的单粒子瞬态加固电路进行单粒子瞬态加固的方法，具体包括如下过程：