一種CMOS器件的抗閂鎖電路制造技術

本發明專利技術公開了一種CMOS器件的抗閂鎖電路，該電路包括：電流檢測電路，用于實時檢測CMOS器件的工作電流，并將CMOS器件的工作電流轉換為輸出電壓，發送給電壓比較電路；電壓比較電路，用于將輸出電壓與基準電壓進行比較，若輸出電壓大于基準電壓，則輸出第一控制信號給電壓控制電路，若輸出電壓小于基準電壓，則輸出第二控制信號給電壓控制電路；電壓控制電路，用于在收到第一控制信號時，停止向CMOS器件輸出工作電壓；在收到第二控制信號時，繼續向CMOS器件輸出工作電壓。本發明專利技術的CMOS器件的抗閂鎖電路，結構簡單、可靠性高，能對易發生閂鎖的CMOS器件提供實時的安全防護，提高CMOS器件空間單粒子環境適應能力。

【技術實現步驟摘要】
—種CMOS器件的抗閂鎖電路
本專利技術涉及集成電路設計領域，具體涉及一種CMOS器件的抗閂鎖電路。
技術介紹
單粒子閂鎖是發生于體硅CMOS器件的一種極具危害性的空間輻射效應。由空間高能帶電粒子引起的CMOS器件單粒子閂鎖，在衛星工程中已日益受到重視。由于體硅CMOS制造工藝自身不可避免的特點，體娃CMOS器件存在一個固有的p-n-p-n四層結構,形成一個寄生可控硅，在適當條件觸發下，P阱電阻或襯底電阻上的壓降可能導通寄生的三極管并維持飽和狀態，從而在CMOS器件內部產生大電流并形成CMOS器件的閂鎖。 CMOS器件廣泛應用與航天產品的電路中，CMOS器件一旦發生單粒子閂鎖，會對航天產品造成很大的潛在危害，例如:發生單粒子閂鎖的器件可能被閂鎖產生的大電流燒毀，發生閂鎖的器件所使用的星上二次電源可能被突然驟增的負載電流所損壞以及發生閂鎖的CMOS器件所用二次電源受閂鎖影響導致輸出電壓變化時，使用同一電源的其他器件的工作可能受到影響等。 現有技術中，為了提高復雜輻照環境下CMOS器件的在軌適應、生存能力，一般均采用增加等效鋁厚度或局部使用防護材料的設計策略，這樣的方案越來越不適合航天產品和設備的小型化、輕量化趨勢。因此，亟需一種簡單有效的對CMOS器件的閂鎖進行防護的技術方案。
技術實現思路
本專利技術提供了一種CMOS器件的抗閂鎖電路，能夠有效的對CMOS器件的閂鎖進行防護，防止閂鎖對CMOS器件造成損害。 為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的: 本專利技術提供了一種CMOS器件的抗閂鎖電路，該電路包括:電壓控制電路，電流檢測電路和電壓比較電路； 電流檢測電路，用于實時檢測CMOS器件的工作電流，并將CMOS器件的工作電流轉換為輸出電壓，發送給電壓比較電路； 電壓比較電路，用于將輸出電壓與基準電壓進行比較，若輸出電壓大于基準電壓，則輸出第一控制信號給電壓控制電路，若輸出電壓小于基準電壓，則輸出第二控制信號給電壓控制電路； 電壓控制電路，用于在收到第一控制信號時，停止向CMOS器件輸出工作電壓；在收到第二控制信號時，繼續向CMOS器件輸出工作電壓。 可選地，電流檢測電路包括:采樣電阻R1、分壓電阻R2、R3、R4、R5以及調整電阻R6、R7、R8、R9和運算放大器；其中， 采樣電阻Rl串聯在CMOS器件和電壓控制電路之間； 采樣電阻Rl的兩端分別連接分壓電阻R2和R3的一端； 分壓電阻R2的另一端連接分壓電阻R4的一端，分壓電阻R4的另一端接地； 分壓電阻R3的另一端連接分壓電阻R5的一端，分壓電阻R5的另一端接地； 分壓電阻R2和R4的連接端與調整電阻R6的一端連接； 分壓電阻R3和R5的連接端與調整電阻R7的一端連接； 調整電阻R6的另一端連接調整電阻R8的一端，調整電阻R8的另一端連接運算放大器NI的輸出端； 調整電阻R7的另一端連接調整電阻R9的一端，調整電阻R9的另一端接地； 調整電阻R6和R8的連接端與運算放大器NI的同相輸入端連接； 調整電阻R7和R9的連接端與運算放大器NI的反相輸入端連接； 運算放大器NI的輸出端與電壓比較電路的輸入端連接。 可選地，采樣電阻Rl的取值根據CMOS器件的工作電流確定； 采樣電阻Rl可以為:一個或者多個； 當采樣電阻Rl為多個時，多個采樣電阻Rl之間并聯。 可選地，分壓電阻R2和R4的阻值，根據采樣電阻Rl兩端的電壓值與運算放大器NI的工作電壓確定； 分壓電阻R3的阻值等于分壓電阻R2的阻值，分壓電阻R5的阻值等于分壓電阻R4的阻值。 可選地，運算放大器NI的放大倍數根據分壓后加載在調整電阻R6和R8之間的壓差與比較器N2的基準電壓之間的關系確定； 調整電阻R6、R9的阻值根據運算放大器NI的放大倍數確定； 調整電阻R7的阻值等于調整電阻R6的阻值，調整電阻R9的阻值等于調整電阻R8的阻值。 可選地，電壓比較電路包括:比較器N2、限流電阻RlO和Rll ； 限流電阻RlO的一端連接運算放大器NI的輸出端，另一端接入比較器N2的同相輸入端； 比較器N2的反相輸入端輸入基準電壓； 限流電阻Rll的一端連接比較器N2的輸出端，另一端連接電壓控制電路的輸入端。 可選地，限流電阻R10、R11的阻值，根據運算放大器NI和比較器N2的工作電壓選取。 可選地，基準電壓取值為比較器N2的工作電壓值的1/2。 可選地，電壓控制電路包括輸出可控的DC/DC轉換器件。 可選地，CMOS器件為體硅CMOS器件。 本專利技術的這種CMOS器件的抗閂鎖電路，通過實時檢測CMOS器件的工作電流；將CMOS器件的工作電流,轉換成輸出電壓,并將輸出電壓與預設電壓進行比較，若輸出電壓大于基準電壓，則停止輸出工作電流到CMOS器件。該抗閂鎖電路可實時高精度檢測CMOS器件電路的工作電流，實現CMOS器件電路快速實時防護；并且本電路簡單、可靠性高，增強了航天產品中CMOS器件在復雜輻射環境下的防護能力。 【附圖說明】 圖1是本專利技術一個實施例提供的一種CMOS器件的抗閂鎖電路的結構框圖； 圖2是本專利技術一個實施例提供的一種CMOS器件的抗閂鎖電路的電路圖。 【具體實施方式】 本專利技術的核心思想是:利用采樣電阻串聯在CMOS器件供電端，CMOS器件工作時，實時檢測CMOS器件的工作電流，通過電流檢測電路，將CMOS器件的工作電流轉換成一個合理的輸出電壓VO，該電壓值在CMOS器件正常工作時，低于比較器基準電壓Vl ;在CMOS器件發生閂鎖的條件下，高于比較器基準電壓VI。通過比較器的輸出控制電平的變化來輸出控制信號=CMOS器件正常工作時，運算放大器NI的輸出電壓VO <基準電壓VI，比較器N2的輸出控制電平為低電平；CM0S器件閂鎖時，運算放大器NI的輸出電壓VO >基準電壓VI，比較器N2的輸出控制電平為高電平。將比較器輸出的控制信號送到電壓控制電路的控制端，高電平關斷電壓控制電路的工作電壓的輸出，CMOS閂鎖的大電流失去來源，從而解除閂鎖。 本專利技術提供了一種CMOS器件的抗閂鎖電路，圖1是本專利技術一個實施例提供的一種抗閂鎖電路的結構框圖；參見圖1，該CMOS器件的抗閂鎖電路100包括:電壓控制電路101，電流檢測電路102和電壓比較電路103 ； 電流檢測電路102，用于實時檢測CMOS器件的工作電流，并將CMOS器件的工作電流轉換為輸出電壓，發送給電壓比較電路103 ； 電壓比較電路103,用于將輸出電壓與基準電壓進行比較,若輸出電壓大于基準電壓，則輸出第一控制信號給電壓控制電路101,若輸出電壓小于基準電壓,則輸出第二控制信號給電壓控制電路101 ； 電壓控制電路101,用于在收到第一控制信號時,停止向CMOS器件輸出工作電壓；在收到第二控制信號時，繼續向CMOS器件輸出工作電壓。 本專利技術一個實施例提供的CMOS器件抗閂鎖電路，通過對CMOS器件工作電流的實時檢測，能在CMOS器件發生閂鎖時進行防護，提高了 CMOS器件在復雜單粒子環境下的適應生存能力，增強了航天產品和設備的可靠性、安全性。 圖2是本專利技術一個實施例提供的一種CMOS器件的抗閂鎖電路的電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種CMOS器件的抗閂鎖電路，其特征在于，該電路包括：電壓控制電路，電流檢測電路和電壓比較電路；所述電流檢測電路，用于實時檢測所述CMOS器件的工作電流，并將所述CMOS器件的工作電流轉換為輸出電壓，輸出給所述電壓比較電路；所述電壓比較電路，用于將所述電流檢測電路輸出的輸出電壓與基準電壓進行比較，若所述輸出電壓大于所述基準電壓，則輸出第一控制信號給所述電壓控制電路，若所述輸出電壓小于所述基準電壓，則輸出第二控制信號給所述電壓控制電路；所述電壓控制電路，用于在收到所述第一控制信號時，停止向所述CMOS器件輸出工作電壓；在收到所述第二控制信號時，繼續向所述CMOS器件輸出工作電壓。

【技術特征摘要】
1.一種(:103器件的抗閂鎖電路，其特征在于，該電路包括:電壓控制電路，電流檢測電路和電壓比較電路； 所述電流檢測電路，用于實時檢測所述0103器件的工作電流，并將所述0103器件的工作電流轉換為輸出電壓，輸出給所述電壓比較電路； 所述電壓比較電路，用于將所述電流檢測電路輸出的輸出電壓與基準電壓進行比較，若所述輸出電壓大于所述基準電壓，則輸出第一控制信號給所述電壓控制電路，若所述輸出電壓小于所述基準電壓，則輸出第二控制信號給所述電壓控制電路； 所述電壓控制電路，用于在收到所述第一控制信號時，停止向所述(:103器件輸出工作電壓；在收到所述第二控制信號時，繼續向所述0103器件輸出工作電壓。2.如權利要求1所述的(:103器件的抗閂鎖電路，其特征在于，所述電流檢測電路包括:采樣電阻81、分壓電阻03、財、陽以及調整電阻冊、08、四和運算放大器附；其中， 所述采樣電阻町串聯在所述0103器件和所述電壓控制電路之間； 所述采樣電阻町的兩端分別連接分壓電阻以和…的一端； 所述分壓電阻以的另一端連接所述分壓電阻財的一端，所述分壓電阻財的另一端接地； 所述分壓電阻…的另一端連接所述分壓電阻85的一端，所述分壓電阻85的另一端接地； 所述分壓電阻以和財的連接端與所述調整電阻冊的一端連接； 所述分壓電阻…和陽的連接端與所述調整電阻87的一端連接； 所述調整電阻冊的另一端連接所述調整電阻狀的一端，所述調整電阻狀的另一端連接所述運算放大器附的輸出端； 所述調整電阻87的另一端連接所述調整電阻四的一端，所述調整電阻四的另一端接地； 所述調整電阻冊和狀的連接端與所述運算放大器附的同相輸入端連接； 所述調整電阻87和四的連接端與所述運算放大器附的反相輸入端連接； 所述運算放大器[的輸出端與所述電壓比較電路的輸入端連接。3.如權利要求2所述的(:...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟俊鋒，楊德遠，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第三十六研究所，
類型：發明
國別省市：浙江;33