專利名稱：一種單粒子鎖定防護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單粒子鎖定防護(hù)電路，特別是一種用于空間輻射環(huán)境下
CMOS器件的抗單粒子鎖定防護(hù)。
背景技術(shù)：
由于CMOS器件具有功耗低、受噪音干擾小等優(yōu)點(diǎn)，自從90年代以來，市 場(chǎng)上一半以上的集成電路都采用了 CMOS工藝。同樣鑒于其以上優(yōu)點(diǎn)，CMOS器 件在航天器上也得到了廣泛的應(yīng)用。但是，空間輻射環(huán)境中的帶電粒子容易在 CMOS器件中引發(fā)單粒子鎖定現(xiàn)象，引發(fā)航天器儀器失效?，F(xiàn)有的防護(hù)技術(shù)多釆 用在CMOS器件電源輸入端加入防護(hù)電阻的辦法進(jìn)行防護(hù)，但是防護(hù)電阻太大會(huì) 影響器件的正常使用，而防護(hù)電阻太小就起不到防護(hù)作用，因此為了進(jìn)一步防 護(hù)單粒子鎖定現(xiàn)象，使空間電子系統(tǒng)高可靠、長(zhǎng)壽命工作，需要采用單粒子鎖 定防護(hù)電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于CMOS器件單粒子鎖定 防護(hù)的防護(hù)電路。 本發(fā)明技術(shù)方案
本發(fā)明包括開關(guān)三極管、電流傳感器、觸發(fā)器、電壓比較器、電阻、電容; 其連接關(guān)系為開關(guān)三極管Tl的集電極與電阻R1的一端并聯(lián)與同電源連接，另 一端與開關(guān)三極管T2集電極和開關(guān)三極管Tl的基極相連，開關(guān)三極管Tl的發(fā) 射極與電流傳感器相連；開關(guān)三極管T2的基極通過單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路、電壓 比較器和R2相連，并同CM0S器件的電源輸入端相連，當(dāng)電源輸入電流通過三 極管T1，流過電流傳感器時(shí)，在與電流傳感器匹配的電阻R2上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電 壓，這個(gè)電壓與流過傳感器供給實(shí)驗(yàn)樣品的電流值成正比；當(dāng)測(cè)試樣品發(fā)生大 電流現(xiàn)象后，電阻R2上的電壓值就會(huì)超過電壓比較器的設(shè)定值，這時(shí)，電壓比較器輸出一個(gè)高電平信號(hào)，使得三極管T2導(dǎo)通，Tl關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)樣品上的輸入
電源被切斷，并通過單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路對(duì)電壓比較器的脈沖延時(shí)作用防護(hù)
電路可以根據(jù)RX和CX的值，進(jìn)而對(duì)電壓比較器的輸出脈沖進(jìn)行展寬，調(diào)節(jié)防 護(hù)電路保持低電平的時(shí)間，可以更有效的抑制SEL大電流現(xiàn)象。 所述的防護(hù)電路通過開關(guān)三極管向CMOS器件供電。
所述的防護(hù)電路在使用時(shí)同CMOS器件共地使用，并且通過該防護(hù)電路對(duì) CMOS器件供電。
用電流傳感器和電壓比較器對(duì)電流回路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 在控制回路中采用了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路用于電路的斷電延遲。 對(duì)CMOS器件的斷電主要利用三極管Tl、 T2和電阻Rl的組合電路，電路中 的三極管T1、 T2可以為2SC3279。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明結(jié)合CMOS器件空間應(yīng)用實(shí)際情 況，采用開關(guān)三極管對(duì)電子器件供電，利用電壓比較器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供電回路中的 電流，當(dāng)電路中出現(xiàn)了不同于器件正常工作電流的異常大電流后，電壓比較器 立即通過反饋回路會(huì)關(guān)閉器件輸入電源，當(dāng)電路中的異常大電流消失后，斷開 反饋回路，恢復(fù)器件正常供電。


圖l為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例
本發(fā)明包括開關(guān)三極管、電流傳感器、觸發(fā)器、電壓比較器、電阻、電容; 其連接關(guān)系為開關(guān)三極管T1的集電極與電阻R1的一端并聯(lián)與同電源連接，
另一端與開關(guān)三極管T2集電極和開關(guān)三極管Tl的基極相連，開關(guān)三極管Tl 的發(fā)射極與電流傳感器相連；開關(guān)三極管T2的基極通過單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路、 電壓比較器和R2相連，并同CM0S器件的電源輸入端相連。單粒子鎖定防護(hù)電 路同CM0S器件的電源輸入端相連，并且與CM0S器件共地。如圖1所示。
Tl、 T2為2SC3279，電阻Rl的阻值為500Q， R2的阻值為1KQ，電容CX和RX的阻值根據(jù)被防護(hù)器件在觸發(fā)單粒子鎖定時(shí)斷電時(shí)間的要求設(shè)定。
工作原理為當(dāng)電源輸入電流通過三極管T1，流過電流傳感器時(shí)，在與電
流傳感器匹配的電阻R2上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，這個(gè)電壓與流過傳感器供給CMOS 器件的電流值成正比。當(dāng)CMOS器件發(fā)生大電流現(xiàn)象后，電阻R2上的電壓值就 會(huì)超過電壓比較器的設(shè)定值，電壓比較器輸出一個(gè)高電平信號(hào)，使得三極管T2 導(dǎo)通，Tl關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)樣品上的輸入電源被切斷，并通過單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路對(duì) 電壓比較器的脈沖延時(shí)作用，調(diào)節(jié)防護(hù)電路保持低電平的時(shí)間，進(jìn)而可以更有 效的抑制SEL大電流現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于它由開關(guān)三極管、電流傳感器、觸發(fā)器、電壓比較器、電阻、電容組成；其連接關(guān)系為開關(guān)三極管T1的集電極與電阻R1的一端并聯(lián)，同電源連接，另一端與開關(guān)三極管T2集電極和開關(guān)三極管T1的基極相連，開關(guān)三極管T1的發(fā)射極與電流傳感器相連；開關(guān)三極管T2的基極通過單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路、電壓比較器和R2相連，并同CMOS器件的電源輸入端相連，當(dāng)電源輸入電流通過三極管T1，流過電流傳感器時(shí)，在與電流傳感器匹配的電阻R2上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，這個(gè)電壓與流過傳感器供給實(shí)驗(yàn)樣品的電流值成正比；當(dāng)測(cè)試樣品發(fā)生單粒子鎖定大電流現(xiàn)象后，電阻R2上的電壓值就會(huì)超過電壓比較器的設(shè)定值，這時(shí)，電壓比較器輸出一個(gè)高電平信號(hào)，使得三極管T2導(dǎo)通，T1關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)樣品上的輸入電源被切斷，并通過單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路對(duì)電壓比較器的脈沖延時(shí)作用防護(hù)電路可以根據(jù)RX和CX的值，進(jìn)而對(duì)電壓比較器的輸出脈沖進(jìn)行展寬，調(diào)節(jié)防護(hù)電路保持低電平的時(shí)間，可以更有效的抑制SEL大電流現(xiàn)象。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于所述的防護(hù) 電路通過開關(guān)三極管向CMOS器件供電。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于所述的防護(hù) 電路在使用時(shí)必須同CMOS器件共地，并且對(duì)CMOS器件的供電須通過該防護(hù)電 路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于用電流傳感器和電壓比較器對(duì)電流回路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于在控制回路 中采用了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路用于電路的斷電延遲。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于對(duì)CM0S器 件的斷電主要利用三極管T1、 T2和電阻R1的組合電路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于開關(guān)三極管 Tl、 T2可以為開關(guān)三極管2SC3279，高精度電流傳感器可以為MAX471，電壓比較 器可以為L(zhǎng)M339，觸發(fā)器可以為CD4098。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單粒子鎖定防護(hù)電路，其特征在于電阻R1的阻值可以為500Q ， R2的阻值可以為1KQ ，電容CX和RX的阻值根據(jù)被防護(hù)器件在觸發(fā)單粒子鎖定時(shí)斷電時(shí)間的要求設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明是一種單粒子鎖定防護(hù)電路，涉及一種用于空間輻射環(huán)境下CMOS器件的抗單粒子鎖定防護(hù)，屬于輻射電子學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明由開關(guān)三極管、電流傳感器、觸發(fā)器、電壓比較器、電阻、電容組成。采用開關(guān)三極管對(duì)器件供電，利用電流傳感器和電壓比較器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供電回路中的電流，當(dāng)電路中出現(xiàn)了不同于器件正常工作電流的異常大電流后，電壓比較器立即通過反饋回路會(huì)關(guān)閉器件輸入電源，當(dāng)電路中的異常大電流消失后，斷開反饋回路，恢復(fù)器件正常供電。本發(fā)明所述的防護(hù)對(duì)象共地使用，電路對(duì)器件供電應(yīng)通過本防護(hù)電路。本發(fā)明能在器件發(fā)生單粒子鎖定現(xiàn)象時(shí)有效抑制單粒子鎖定現(xiàn)象，可作為CMOS器件在輻射環(huán)境下抗單粒子鎖定的防護(hù)手段，減小CMOS器件在空間使用的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)H02H7/20GK101471562SQ20071030460
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者洲 曹, 楊世宇, 愷 田, 薛玉雄 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一〇研究所