[发明专利]一种基于传输门和SET检测的三路互锁存触发器电路

说明书

本发明公开了一种基于传输门和SET检测的三路互锁存触发器电路，该三路互锁存触发器电路是由时钟反相器链电路、D输入反相器链电路、置位复位信号产生电路、主DICE锁存电路和从DICE锁存电路组成；本发明的技术方案采用SET检测三路互锁存技术，从而可以减少延时滤波产生的较大的建立时间，从而使触发器的时序性能更好，提高了电路的工作频率，具有更好的抗SEU特性。

技术领域

本发明涉及抗辐射电路的设计，具体是涉及一种基于传输门和SET检测的三路互锁存触发器电路。

背景技术

随着集成电路制造工艺的进步、器件尺寸的缩小和工作速度的提升,辐射对电路的影响也变得越来越严重。辐射对数字电路的主要影响体现为单粒子效应(Single EventEffect, SEE)和总剂量效应(Total Ionizing Dose, TID),随着深亚微米MOS器件成为主流,尤其是MOS电路的工艺节点达到65nm以下时，单粒子效应已经成为影响MOS器件最主要的辐射效应。单粒子效应主要分为单粒子瞬态 (Single Event Transient, SET) 和单粒子翻转 (Single Event Upset, SEU)。

在辐射环境下，MOS集成电路被高能的带电粒子轰击。当带电粒子轰击到原本截止的MOS管漏区时，由于高能带电粒子的能量传递，短时间内会产生大量可以自由移动的载流子，即空穴和电子，从而使原本截止的MOS管导通，从而改变器件的输出电平。由于高能粒子产生的载流子随时间推移会很快复合或泄放并回到轰击前的载流子浓度状态，因此被击中的MOS管会有一个从截止到导通到再截止的过程，反映在MOS管输出上，就会产生一个正脉冲或负脉冲的波形。这种瞬态的脉冲效应称作单粒子瞬态。对于组合逻辑电路来说，单粒子瞬态效应会影响电路的输出。而在时序电路中，当单粒子瞬态产生的正脉冲或负脉冲被触发器或其他存储电路接收，或者电路的存储部分直接被高能粒子击中而产生翻转，由于电路的记忆功能，使得这种翻转无法恢复，从而使整个电路的输出产生错误，这种效应称作单粒子翻转。

无论是单粒子瞬态效应还是单粒子翻转效应都会影响电路的正常工作，因此有必要对辐射环境下工作的MOS集成电路进行加固（Radiation Harden）。目前在触发器结构上主要使用DICE结构进行加固以减少单粒子翻转的影响，而对数据端输入的单粒子瞬态一般使用C单元电路进行滤波，但使用C单元电路进行滤波时，触发器的建立时间（setup time）也随之增大，造成整个电路的时序性能恶化，工作频率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于传输门和SET检测的三路互锁存触发器电路，该三路互锁存触发器电路克服了现有技术的不足，缩短了触发器的建立时间，大大改善了整个电路的时序性能，提高了电路的工作频率，具有更好的抗SEU特性。