CN201153250Y - 一种单粒子锁定防护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种单粒子锁定防护电路，涉及一种用于空间辐射环境下CMOS器件的抗单粒子锁定防护，属于辐射电子学领域。本实用新型由开关三极管、电流传感器、触发器、电压比较器、电阻、电容组成。采用开关三极管对器件供电，利用电流传感器和电压比较器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。本实用新型能在器件发生单粒子锁定现象时有效抑制单粒子锁定现象，可作为CMOS器件在辐射环境下抗单粒子锁定的防护手段，减小CMOS器件在空间使用的风险。
Description
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。
Claims (3)
1、单粒子锁定防护电路，其特征在于：它由开关三极管、电流传感器、触发器、电压比较器、电阻、电容、CMOS器件组成；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，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、电压比较器和第二电阻(R2)相连，并同CMOS 件的电源输入端相连。
2、根据权利要求1所述的单粒子锁定防护电路，其特征在于：所述的防护电路通过开关三极管向CMOS器件供电。
3、根据权利要求1所述的单粒子锁定防护电路，其特征在于：所述的防护电路在使用时必须同CMOS器件共地，并且对CMOS器件的供电须通过该防护电路。
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| CNU2007201909962U CN201153250Y (zh) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 一种单粒子锁定防护电路 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNU2007201909962U CN201153250Y (zh) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 一种单粒子锁定防护电路 |
Publications (1)
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| CN201153250Y true CN201153250Y (zh) | 2008-11-19 |
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| CN (1) | CN201153250Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109888725A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-06-14 | 西安微电子技术研究所 | 一种直流大电流短路保护电路及方法 |
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2007
- 2007-12-28 CN CNU2007201909962U patent/CN201153250Y/zh not_active Expired - Fee Related
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