[发明专利]单粒子瞬态脉冲宽度测量电路、集成电路和电子设备

说明书

本发明涉及电脉冲宽度测量技术领域，涉及一种单粒子瞬态脉冲宽度测量电路包括锁存电路的输入端与待测信号输入端连接；至少一级延迟锁存电路中的第一级延迟锁存电路的第一输入端和第二输入端均与待测信号输入端连接；当单粒子瞬态脉冲宽度测量电路包含二级以上的延迟锁存电路时，从第二级延迟锁存电路开始每级延迟锁存电路的第一输入端与前一级延迟锁存电路的第一输出端连接，每级延迟锁存电路的第二输入端与待测信号输入端连接；在待测信号输入端接入待测单粒子瞬态脉冲信号后，锁存电路翻转驱动至少一级延迟锁存电路翻转，将锁存电路的输出端和至少一级延迟锁存电路中各个延迟锁存电路的第二输出端作为单粒子瞬态脉冲宽度测量电路的信号输出端。

技术领域

本发明涉及电脉冲宽度测量技术领域，尤其涉及单粒子瞬态脉冲宽度测量电路、集成电路和电子设备。

背景技术

随着航天、军事等领域技术的发展，越来越多的集成电路需要在辐射环境下工作。辐射对集成电路的效应主要分为两大类：单粒子效应和总剂量效应，总剂量效应是集成电路长期处在辐射环境中辐射效果积累所产生的效应，单粒子效应是辐射能量粒子进入集成电路后辐射效果即时作用所产生的效应。其中单粒子效应可细分为以下三类：单粒子软错误效应、具有潜在危险性的效应和单粒子硬错误效应。

其中，单粒子软错误效应包括单粒子反转效应，单粒子瞬变效应，单粒子多翻转效应等，其能够在短时间内对电路节点产生干扰。具有潜在危险性的效应包括单粒子闩锁效应等，如不加以控制，可能会导致芯片发生单粒子烧毁。单粒子硬错误效应包括位移损伤等，其会使得芯片中的晶体管彻底不能工作。而，单粒子瞬变效应是常见的影响芯片性能的主要因素，当芯片放置在有辐射的环境中，周围能量粒子会注入到芯片内部，通过电离辐射能量粒子的运动轨迹上产生一定数目的电子、空穴对，它们在电场的作用下被电路节点吸收，改变节点电平，如果没有反馈回路，那么当单粒子作用的时间结束后，该节点电平又会恢复回原来的值，从而在电路中产生一个脉冲信号。

对于单粒子效应进行研究与加固，必须搭建有效的测试环境，对瞬态脉冲信号宽度等特征进行准确测量。其中，测试环境往往选择地面辐照实验，通过模拟产生宇宙射线粒子对待测芯片进行轰击试验，模拟真实的宇宙空间辐射环境。在对脉冲信号宽度进行测量时，根据入射粒子种类能量等不同，产生的单粒子脉冲信号电平维持时间也不同，脉冲宽度可以从几十ps到一千ps以上。

如果采用传统的示波器或逻辑分析仪等检测设备测量单粒子瞬态脉冲宽度，对设备的频率要求非常高，测试成本高，实现难度非常大。如果采用片上电路进行测试，现有的脉冲宽度测量方法往往通过外部输入高频信号对脉冲信号采样来进行测量，捕获精度将受到采样信号的频率和性能限制，由于实际测试中难以提供频率极高、波形特点又十分优良的采样信号，因此，可测范围小。

发明内容

本发明通过提供单粒子瞬态脉冲宽度测量电路、集成电路和电子设备，解决了现有技术中单粒子瞬态脉冲宽度测量电路的可测范围小的技术问题。

本发明实施例提供了一种单粒子瞬态脉冲宽度测量电路，包括待测信号输入端、锁存电路和至少一级延迟锁存电路；

所述锁存电路的输入端与所述待测信号输入端连接；

所述至少一级延迟锁存电路中的第一级延迟锁存电路的第一输入端和第二输入端均与所述待测信号输入端连接；

当所述单粒子瞬态脉冲宽度测量电路包含二级以上的延迟锁存电路时，从第二级延迟锁存电路开始，每级延迟锁存电路的第一输入端与前一级延迟锁存电路的第一输出端连接，每级延迟锁存电路的第二输入端与所述待测信号输入端连接；

其中，在所述待测信号输入端接入待测单粒子瞬态脉冲信号后，所述待测单粒子瞬态脉冲信号驱动至少一级延迟锁存电路顺次发生翻转，将所述锁存电路的输出端和所述至少一级延迟锁存电路中各个延迟锁存电路的第二输出端作为所述单粒子瞬态脉冲宽度测量电路的信号输出端。