CMOS SRAM抗辐照加固电路设计技术研究

本文介绍了CMOS SRAM抗辐照加固电路的逻辑电路和版图加固设计技术.     

面向VLSI的门级单粒子效应评估技术

由于空间辐射环境充满了各类射线和高能粒子，非常容易诱发集成电路发生单粒子效应，因此有必要开发对应的评估技术，分析单粒子效应对超大规模集成电路（VLSI）的影响。以ISCAS89测试基准电路为主要研究对象，提出了一种适用于VLSI的单粒子效应评估技术，可以通过脚本自动生成仿真和测试文件，实现任意节点的故障注入，并可以在任何一种支持硬件描述语言的EDA仿真工具上进行评估。分别对使用三模冗余技术、自刷新寄存器技术加固后的电路和原始电路进行了对比评估。评估结果符合逻辑，验证了门级单粒子效应评估测试技术的有效性。通过提出的评估技术，可以快速评估电路的抗辐射能力，提高查找设计缺陷、对电路进行针对性加固的效率，对于提高集成电路的安全性和稳定性有着重要的应用价值。     

IC抗辐射加固的方法

本文主要介绍电离辐射引起的ＣＭＯＳ集成电路的失效机理，并结合我所研制的Ｌ５４ＨＣＴ型抗辐射加固电路，提出了抗辐射加固技术的方法。     

抗辐照加固BICMOS结构电路的版图简化设计

就金属-氧化物-半导体(MOS)器件和双极器件混合结构(BICMOS)电路的抗辐照加固技术的设计而言,器件种类多会导致在硅工艺实现上的复杂性和失效问题.就此,提出了一种新的抗辐照加固设计方案.利用MOS器件抗辐照加固工艺的设计规则,完成对双极器件的版图集成,实现BICMOS结构的电路功能.最终,以通信接口类芯片产品中常用的振荡器单元为例进行仿真验证,达到设计要求.     

EEPROM存储器电荷泵系统抗辐照加固研究

EEPROM存储系统中常采用电荷泵来实现高压和负压,在辐照环境中由于辐照对某些高压器件及电路的影响,可能导致电荷泵产生的电压出现偏移甚至失效,以致影响整个存储器的工作.主要针对电荷泵系统中高压器件的辐照特性进行研究.根据辐照试验前后的测试结果对高压器件以及电路的变化趋势进行分析.通过对辐照环境下高低压器件在阈值电压偏移上的差别分析并结合器件的辐照机理,推断出辐照对高压器件的影响趋势,并针对高压器件辐照特性来研究电荷泵系统中电荷泵电路及基准源电路的抗辐照加固设计方法,以保证整个电荷泵系统在辐照环境下可以为EERPOM存储器提供正常的工作电压.     

一种适用于空间辐照环境的自主均流电路研究

针对均流控制芯片在空间辐照环境中应用的局限性,在传统开关电源自主均流电路的基础上,采用基于运放的分立器件结构,提出了一种改进型开关电源自主均流电路,只需采用辐照加固运放即可很好地应用于空间辐照环境中。该电路利用一个运放的交替工作来实现单向缓冲器和运放的功能,简化了电路结构。同时通过在均流运放输出端与输出电压反馈端之间增加二极管,解决了传统自主均流电路存在的负载调整度差的问题。详细分析了该电路的工作原理,并在一款单端正激式100 W输出DC/DC变换器中对该电路进行了实验验证,实验结果证明了该电路的有效性和实用性。     

ADI公司传感器、电子秤模块电路

美国ADI公司近年来不断推出传感器、电子秤使用的专用模块电路,从而使设计高精确度称量仪表十分方便,主要电路有①信号调节器集成电路;②模块式信号变换器;③插件式信号调节器;④加固型信号调节     

抗辐射加固集成电路的设计

本文叙述了CMOS集成电路的辐射损伤机理，并给出抗辐射加固集成电路的设计方法。     

多电压集成电路的瞬时剂量率辐射效应试验研究

瞬时剂量率辐射会对集成电路产生不同程度的影响,产生扰动、翻转、闩锁甚至烧毁等问题。针对一款具有两种电源电压的0.18μm SRAM电路,利用"强光一号"装置进行了瞬时γ剂量率辐射试验,研究了SRAM电路的内核电压和IO电压受扰动后的恢复时间,并对试验结果进行了分析。高电源电压扰动恢复时间优于低电源电压扰动恢复时间,该发现对多电压集成电路瞬时剂量率效应的评估和加固具有指导意义。     

带隙基准电压源的抗SET设计

鉴于带隙基准电路在芯片系统中作为关键电路被广泛应用,针对小工艺尺寸条件下单粒子瞬态效应SET对带隙基准电路造成的辐射影响,对带隙基准电压源的输出端进行电路级抗辐照加固,提出一种由比较器作为开关,并于输出端连接MOS管栅极进行充放电的对称式电流补偿电路。经仿真实验,结果表明,所设计加固结构可有效抑制SET对输出电压的影响,有助于提高带隙基准电压源的稳定性。     

LC4715抗辐射专用门阵列译码器

本文介绍了国产大规模抗辐射专用门阵译码电路的设计及研制过程，并给出部分设计参数和工艺参数及抗辐射指标。     

多晶硅栅MNOS结构的抗辐射的研究

本文介绍了多晶硅栅MNOS结构抗辐射的性能；验证了它能有效地抑制MOS器件阈电压的漂移，是一种优越的抗辐射加固材料。     

抗单粒子翻转的加固方法

集成电路受空间粒子辐射容易产生软故障.通过三模冗余、时间冗余和错误检测与纠正等电路结构设计加固方法可对其进行改善,有效增强其抗单粒子翻转的性能,有效防止因辐射产生的软故障.     

闪存高压电路的总剂量辐射效应研究

研究了闪存电路系统中高压电路的总剂量辐射效应（TID）。通过对内部高压电荷泵电路和高压负载电路的TID辐射效应测试研究,表明辐照后高压通路相关的存储阵列及高压晶体管漏电将造成电荷泵电路的负载电流过载失效,最终导致闪存电路编程或擦除操作失效。     

抗辐射体硅CMOS工艺技术研究

论述和分析了在抗辐射体硅CMOSI艺制造过程中，栅介质种类、栅氧化层厚度的选择以及氧化层的厚度与半导体器件抗辐射能力的关系。     

用于硬件木马检测的电磁辐射分析方法研究

随着集成电路产业全球化的发展,硬件木马已成为集成电路的主要安全威胁之一.目前能较好权衡检测成本与检测能力的侧信道分析方法越来越受到研究人员的关注,其中,电磁辐射分析方法是研究热点之一.重点分析并验证电磁辐射分析方法对硬件木马的检测能力,并探究限制其检测性能的原因.在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)上进行验证实验,实验结...     

红外焦平面阵列的CMO S读出电路结构评述

红外焦平面阵列是获取景物红外光辐射信息的重要光电器件。读出电路是其关键部件,良好的读出电路性能在红外焦平面阵列中发挥着重要的作用。列举了一些最新的CMOS读出电路单元结构,并对它们各自的特点作了简要的比较,给出了一些结构对应芯片上的主要参数,最后,简单介绍了读出电路的未来发展方向。     

SRAM型FPGA单粒子辐照试验系统技术研究

单粒子辐射效应严重制约FPGA的空间应用,为提高FPGA在辐射环境中的可靠性,深入研究抗辐射加固FPGA单粒子效应评估方法,设计优化单粒子效应评估方案,开发相应的评估系统,提出基于SRAM时序修正的码流存储比较技术和基于SelectMAP端口配置回读技术。借助国内高能量大注量率的辐照试验环境,完成FPGA单粒子翻转（SEU）、单粒子闩锁（SEL）和单粒子功能中断（SEFI）等单粒子效应的检测,试验结果表明,该方法可以科学有效地对SRAM型FPGA抗单粒子辐射性能进行评估。