[发明专利]一种抗单粒子瞬态的电荷泵

说明书

一种抗单粒子瞬态的电荷泵，包括充电模块(1)、放电模块(2)、控制模块(3)、第一分流模块(4)和第二分流模块(5)；充电模块(1)用于提供充电电流；放电模块(2)用于提供放电电流；控制模块(3)用于当充电模块(1)处于充电状态且存在单粒子瞬态效应，或放电模块(2)处于放电状态且存在单粒子瞬态效应时，接通第一分流模块(4)和第二分流模块(5)，否则，断开第一分流模块(4)和第二分流模块(5)；第一分流模块(4)用于接通状态下对充电电流进行分流，使得分流后的充电电流在第一预设范围内；第二分流模块(5)用于接通状态下对放电电流进行分流，使得分流后的放电电流在第二预设范围内。

技术领域

本公开涉及电路技术领域，具体地，涉及一种抗单粒子瞬态的电荷泵。

背景技术

辐射环境中，高能粒子轰击电路的敏感结点后，碰撞电离出的“电子-空穴”对被传输和收集，使得输出电压或电流产生波动，导致电路产生错误输出，产生单粒子瞬态(Single-Event Transient，SET)效应。集成电路容易受SET影响而导致各种失效。

电荷泵(Charge-Pump，CP)主要用于锁相环及存储器等电路，是锁相环中对SET最为敏感的模块，电荷泵中的SET效应导致锁相环输出的最大错误脉冲数比其它模块高出一个量级。电荷泵的电流开关输出是其最敏感结点，这是由于锁相环锁定后，电荷泵中的电流源开关处于关断状态，电荷泵开关由于SET会向滤波器注入一个正向或负向瞬态脉冲电流，从而在滤波器电阻上形成瞬态压降并沉积在电容中，使得滤波器输出端电压发生变化并出现峰值脉冲，进而导致锁相环失锁。

目前主要通过电压型电荷泵技术以及检测补偿技术来对电荷泵进行加固，以抵抗SET效应。电压型电荷泵技术是以电压型电荷泵代替传统电流型电荷泵，但是由于其电荷泵电流依赖于滤波器电压，因此其锁定过程不稳定，并且其开启时会由于电压跳变而影响锁相环输出质量。检测补偿技术是通过检测补偿的方式减弱电荷泵中SET电流的影响，通常设置较大的电流检测阈值以区分正常的电荷泵电流和SET电流，极大影响了加固效果，并且出现SET电流时，检测补偿中用到运放的开启过程所用时间也影响了加固效果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种抗单粒子瞬态的电荷泵，解决以上技术问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种抗单粒子瞬态的电荷泵，包括充电模块、放电模块、控制模块、第一分流模块和第二分流模块；所述充电模块用于提供充电电流；所述放电模块用于提供放电电流；所述控制模块用于当所述充电模块处于充电状态且存在单粒子瞬态效应，或所述放电模块处于放电状态且存在单粒子瞬态效应时，接通所述第一分流模块和第二分流模块，否则，断开所述第一分流模块和第二分流模块；所述第一分流模块用于接通状态下对所述充电电流进行分流，使得分流后的充电电流在第一预设范围内；所述第二分流模块用于接通状态下对所述放电电流进行分流，使得分流后的放电电流在第二预设范围内。

可选地，还包括：调节模块，用于调节所述第一分流模块和第二分流模块的电路参数，以使得分流后的充电电流或放电电流在所述第一预设范围或第二预设范围内。

可选地，所述电荷泵中包括三个检测电阻R_u、R_d、R_s，R_u用于检测所述充电电流，R_d用于检测所述放电电流，R_s用于检测所述分流后的充电电流或放电电流。