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：
本實(shí)用新型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)境中的帶電粒子容為在 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。現(xiàn)有的防護(hù)技術(shù)多采 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
本實(shí)用新型的目的是克服現(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。 本實(shí)用新型技術(shù)方案
本實(shí)用新型包括開關(guān)三極管、電流傳感器、觸發(fā)器、電壓比較器、電阻、 電容、CMOS器件；其連接關(guān)系為第一開關(guān)三極管T1的集電極與第一電阻R1的
一端并聯(lián)與同電源連接，另一端與第二開關(guān)三極管T2的集電極和第一開關(guān)^M 管T1的基極相連，第一開關(guān)三極管T1的發(fā)射極與電流傳感器相連；第二開關(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A和第二電阻R2相連, 并同CMOS器件的電源輸入端相連，當(dāng)電源輸入電流通過第一開關(guān)三極管Tl， 流過電流傳感器時(shí)，在與電流傳感器匹配的第二電阻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)實(shí)驗(yàn)樣品發(fā)生大電流現(xiàn)象后，第二電阻R2上的電壓值就會(huì)超過電壓比較器A的設(shè)定值，這時(shí)，電壓比 較器輸出一個(gè)高電平信號(hào)，使得第二開關(guān)三極管T2導(dǎo)通，第一開關(guān)三極管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A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第一開關(guān)三極管Tl、第二開關(guān)三極管T2和第
一電阻R1的組合電路，電路中的第一開關(guān)三極管T1、第二開關(guān)三極管T2可以
為2SC3279。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型結(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A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1為本實(shí)用新型的電路原理圖，圖中Tl-第一開關(guān)三極管、T2-第二開 關(guān)三極管、R1-第一電阻、R2-第二電阻、CX-電容、RX-電阻、A-電壓比較器、 Vc -電源輸入、Vr-參考電壓。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例
本實(shí)用新型包括開關(guān)三極管、電流傳感器、觸發(fā)器、電壓比較器、電阻、 電容、CM0S器件；其連接關(guān)系為第一開關(guān)三極管T1的集電極與第一電阻R1的一端并聯(lián)與同電源連接，另一端與第二開關(guān)三極管T2集電極和第一開關(guān)三極 管T1的基極相連，第一開關(guān)三極管T1的發(fā)射極與電流傳感器相連；第二開關(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A和第二電阻R2相連， 并同CMOS器件的電源輸入端相連。單粒子鎖定防護(hù)電路同CMOS器件的電源輸 入端相連，并且與CMOS器件共地。如圖1所示。
第一開關(guān)三極管Tl、第二開關(guān)三極管T2為2SC3279，第一電阻Rl的阻值 為500Q，第二電阻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)電源輸入電流通過第一開關(guān)三極管Tl,流過電流傳感器時(shí)， 在與電流傳感器匹配的第二電阻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，第二電阻R2 上的電壓值就會(huì)超過電壓比較器A的設(shè)定值，電壓比較器A輸出一個(gè)高電平信 號(hào)，使得第二開關(guān)三極管T2導(dǎo)通，第一開關(guān)三極管T1關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)樣品上P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A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、CMOS器件組成；其連接關(guān)系為第一開關(guān)三極管(T1)的集電極與第一電阻(R1)的一端并聯(lián)，同電源連接，另一端與第二開關(guān)三極管(T2)集電極和第一開關(guān)三極管(T1)的基極相連，第一開關(guān)三極管(T1)的發(fā)射極與電流傳感器相連；第二開關(guān)三極管(T2)的基極通過單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路、電壓比較器和第二電阻(R2)相連，并同CMOS 件的電源輸入端相連。
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。
專利摘要本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型由開關(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。本實(shí)用新型能在器件發(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)H03K17/60GK201153250SQ20072019099
公開日2008年11月19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:中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一〇研究所