[发明专利]一种测量单粒子翻转瞬态脉冲长度的电路及方法

说明书

本发明公开了一种测量单粒子翻转瞬态脉冲长度的电路及方法，旨在提供一种采用一个计数器测量单粒子翻转瞬态脉冲的长度的电路及方法，减少电子元器件数量，提高测量精度。本发明技术要点：包括计数电路、控制器以及时钟电路；所述时钟电路用于向计数电路提供计数时钟；所述计数电路用于接收待测信号，并在检测到待测信号的第一类跳沿时开始计数，并在检测到第二类跳沿时停止计数；所述第一类跳沿与第二类跳沿相反；所述控制器用于接收计数电路的计数结果，计算计数结果与计数时钟周期的乘积得到单粒子翻转瞬态脉冲长度。

技术领域

本发明涉及一种测量单粒子翻转瞬态脉冲长度的电路及方法，尤其涉及一种采用计数器计数的方法测量在高能粒子辐射环境下单粒子翻转瞬态脉冲长度的电路及方法。

背景技术

当集成电路处于高能粒子辐射环境下，例如由于集成电路封装材料受到高辐射元素的污染或者集成电路处于宇宙射线辐射的环境中，单个高能粒子的轰击即可使集成电路的敏感节点产生瞬时的逻辑错误，称为单粒子翻转瞬态（Single Event Transient, 简称SET）脉冲。

目前，公知的测量单粒子翻转瞬态脉冲长度的集成电路采用反相器链为核心。将单粒子翻转瞬态脉冲作为反相器链的输入端。当该脉冲在反相器链通行时，导致通过的各级反相器输出信号翻转，而没有通过的各级反相器输出信号保持不变。当该脉冲结束时，电路发出禁止该脉冲通行的信号。然后，检测反相器输出信号翻转的级数，并将其与反转器延时相乘，即可得到单粒子翻转瞬态脉冲的长度。

当单粒子翻转瞬态脉冲长度变长时，该测量电路中的反相器链级数也必须相应增加，目前已知级数高达上千级。反相器链级数越大，耗费的硬件资源越多。并且，由于制作工艺的偏差，每一级反相器的延时会存在误差。反相器链级数越大，累积的测量误差也越大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种采用一个计数器测量单粒子翻转瞬态脉冲的长度的电路，减少电子元器件数量，提高测量精度。

本发明通过检测到的单粒子翻转瞬态脉冲由低到高和由高到低的变化控制计数器的开始计数和停止计数，从而达到测量单粒子翻转瞬态脉冲长度的目的。

本发明采用的技术方案是这样的：包括计数电路、控制器以及时钟电路；

所述时钟电路用于向计数电路提供计数时钟；

所述计数电路用于接收待测信号，并在检测到待测信号的第一类跳沿时开始计数，并在检测到第二类跳沿时停止计数；所述第一类跳沿与第二类跳沿相反；

所述控制器用于接收计数电路的计数结果，计算计数结果与计数时钟周期的乘积得到单粒子翻转瞬态脉冲长度。

进一步，所述计数电路包括第一类跳沿检测电路、第二类跳沿检测电路以及计数器；

所述第一类跳沿检测电路接收待测信号，用于在检测到第一类跳沿时使能计数器计数；

所述第二类跳沿检测电路也接收所述待测信号，用于在检测到第二类跳沿时停止计数器计数；

所述计数器的时钟信号输入端接收所述计数时钟；

计数器的计数结果输出端与所述控制器连接。

进一步，所述时钟电路包括至少三个反相器，各个反相器顺序连接，且最后一个反相器的输出端与首个反相器的输入端连接，时钟电路的输出端为其中一个反相器的输出端；反相器的数量为奇数。

进一步，所述第一类跳沿检测电路为上跳沿检测电路，第二类跳沿检测电路为下跳沿检测电路。

进一步，第一类跳沿检测电路包括第一触发器；第二类跳沿检测电路包括第一反相器与第二触发器；

第一触发器的输入端接收高电平，第一触发器的时钟端接收待测信号，第一触发器的输出端与计数器的使能端连接；