[实用新型]一种单粒子锁定防护电路无效

专利信息
申请号: 200720190996.2 申请日: 2007-12-28
公开(公告)号: CN201153250Y 公开(公告)日: 2008-11-19
发明(设计)人: 杨世宇;曹洲;薛玉雄;田恺 申请(专利权)人: 中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所
主分类号: H03K17/60 分类号: H03K17/60
代理公司: 北京理工大学专利中心 代理人: 张利萍
地址: 730000甘*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 一种 粒子 锁定 防护 电路
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种单粒子锁定防护电路,特别是一种用于空间辐射环境下CMOS器件的抗单粒子锁定防护。

背景技术

由于CMOS器件具有功耗低、受噪音干扰小等优点,自从90年代以来,市场上一半以上的集成电路都采用了CMOS工艺。同样鉴于其以上优点,CMOS器件在航天器上也得到了广泛的应用。但是,空间辐射环境中的带电粒子容易在CMOS器件中引发单粒子锁定现象,引发航天器仪器失效。现有的防护技术多采用在CMOS器件电源输入端加入防护电阻的办法进行防护,但是防护电阻太大会影响器件的正常使用,而防护电阻太小就起不到防护作用,因此为了进一步防护单粒子锁定现象,使空间电子系统高可靠、长寿命工作,需要采用单粒子锁定防护电路。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足,提供一种用于CMOS器件单粒子锁定防护的防护电路。

本实用新型技术方案

本实用新型包括开关三极管、电流传感器、触发器、电压比较器、电阻、电容、CMOS器件;其连接关系为第一开关三极管T1的集电极与第一电阻R1的一端并联与同电源连接,另一端与第二开关三极管T2的集电极和第一开关三极管T1的基极相连,第一开关三极管T1的发射极与电流传感器相连;第二开关三极管T2的基极通过单稳态脉冲展宽电路、电压比较器A和第二电阻R2相连,并同CMOS器件的电源输入端相连,当电源输入电流通过第一开关三极管T1,流过电流传感器时,在与电流传感器匹配的第二电阻R2上会产生一个电压,这个电压与流过传感器供给实验样品的电流值成正比;当实验样品发生大电流现象后,第二电阻R2上的电压值就会超过电压比较器A的设定值,这时,电压比较器输出一个高电平信号,使得第二开关三极管T2导通,第一开关三极管T1关闭,实验样品上的输入电源被切断,并通过单稳态脉冲展宽电路对电压比较器的脉冲延时作用:防护电路可以根据RX和CX的值,进而对电压比较器的输出脉冲进行展宽,调节防护电路保持低电平的时间,可以更有效的抑制SEL大电流现象。

所述的防护电路通过开关三极管向CMOS器件供电。

所述的防护电路在使用时同CMOS器件共地使用,并且通过该防护电路对CMOS器件供电。

用电流传感器和电压比较器A对电流回路进行监测。

在控制回路中采用了单稳态触发电路用于电路的断电延迟。

对CMOS器件的断电主要利用第一开关三极管T1、第二开关三极管T2和第一电阻R1的组合电路,电路中的第一开关三极管T1、第二开关三极管T2可以为2SC3279。

本实用新型与现有技术相比的优点在于:本实用新型结合CMOS器件空间应用实际情况,采用开关三极管对电子器件供电,利用电压比较器A实时监测供电回路中的电流,当电路中出现了不同于器件正常工作电流的异常大电流后,电压比较器立即通过反馈回路会关闭器件输入电源,当电路中的异常大电流消失后,断开反馈回路,恢复器件正常供电。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图,图中:T1-第一开关三极管、T2-第二开关三极管、R1-第一电阻、R2-第二电阻、CX-电容、RX-电阻、A-电压比较器、VC-电源输入、Vr-参考电压。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

本实用新型包括开关三极管、电流传感器、触发器、电压比较器、电阻、电容、CMOS器件;其连接关系为:第一开关三极管T1的集电极与第一电阻R1的一端并联与同电源连接,另一端与第二开关三极管T2集电极和第一开关三极管T1的基极相连,第一开关三极管T1的发射极与电流传感器相连;第二开关三极管T2的基极通过单稳态脉冲展宽电路、电压比较器A和第二电阻R2相连,并同CMOS器件的电源输入端相连。单粒子锁定防护电路同CMOS器件的电源输入端相连,并且与CMOS器件共地。如图1所示。

第一开关三极管T1、第二开关三极管T2为2SC3279,第一电阻R1的阻值为500Ω,第二电阻R2的阻值为1KΩ,电容CX和RX的阻值根据被防护器件在触发单粒子锁定时断电时间的要求设定。

工作原理为:当电源输入电流通过第一开关三极管T1,流过电流传感器时,在与电流传感器匹配的第二电阻R2上会产生一个电压,这个电压与流过传感器供给CMOS器件的电流值成正比。当CMOS器件发生大电流现象后,第二电阻R2上的电压值就会超过电压比较器A的设定值,电压比较器A输出一个高电平信号,使得第二开关三极管T2导通,第一开关三极管T1关闭,实验样品上所输入电源被切断,并通过单稳态脉冲展宽电路对电压比较器A的脉冲延时作用,调节防护电路保持低电平的时间,进而可以更有效的抑制SEL大电流现象。

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