專利名稱：一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器。
背景技術(shù)：
集成電路的關(guān)鍵尺寸隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展而不斷減小，使得結(jié)點(diǎn)臨界電荷也隨之減小，因此單粒子效應(yīng)引起的軟錯(cuò)誤將更加顯著。單粒子效應(yīng)已經(jīng)成為航空航天領(lǐng)域電子系統(tǒng)主要可靠性問(wèn)題之一。為了保證航天器在太空輻射環(huán)境下的可靠性，必須對(duì)集成 電路采取抗輻照加固措施。作為存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)讀取的輔助電路敏感放大器，可能因單粒子翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀取錯(cuò)誤。故需要對(duì)敏感放大器進(jìn)行單粒子翻轉(zhuǎn)加固，提高系統(tǒng)的抗輻射能力。高性能的敏感放大器要求電壓增益高，延遲時(shí)間短，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的敏感放大器分為三類差分型敏感放大器、交叉耦合型敏感放大器、鎖存器型敏感放大器。但是這三類敏感放大器都沒(méi)有抗單粒子翻轉(zhuǎn)能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題在于提供一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，克服現(xiàn)有敏感放大器對(duì)單粒子翻轉(zhuǎn)沒(méi)有免疫能力的缺陷，可應(yīng)用于抗輻射存儲(chǔ)電路。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，包括預(yù)充電電路、輸入控制結(jié)構(gòu)和鎖存電路；預(yù)充電電路的輸入端口分別連接預(yù)充電信號(hào)線和兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，預(yù)充電電路分別將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線與電源相連，并將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線相連接，使互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線預(yù)充電平衡；輸入控制結(jié)構(gòu)的輸入端連接工作控制信號(hào)線，以及預(yù)充電電路的互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線的輸出端；輸入控制結(jié)構(gòu)的輸出端連接鎖存電路的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)以及接地點(diǎn)；鎖存電路包括多個(gè)交叉耦合的反相器組成的鎖存結(jié)構(gòu)和多個(gè)雙向的反饋反相器組成的反相器，鎖存結(jié)構(gòu)和反相器交叉設(shè)置，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)位于鎖存結(jié)構(gòu)、反相器的內(nèi)部中；鎖存電路的輸出端分別連接兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線。所述的預(yù)充電電路包括三個(gè)PMOS管，其中兩個(gè)PMOS管分別將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線與電源相連，第三個(gè)PMOS管將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線相連。所述的輸入控制結(jié)構(gòu)由多個(gè)POMS管和一個(gè)NMOS管組成，POMS管和NMOS管的柵極均與工作控制信號(hào)線相連；每個(gè)PMOS管的漏極分別與鎖存電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之一相連，源極與兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線之一相連；NM0S管源極接地，漏極接鎖存電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。所述的預(yù)充電電路包括三個(gè)PMOS管，其構(gòu)成為第九PMOS管的柵極接預(yù)充電信號(hào)線，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，源極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，襯底接電源；第十PMOS管的柵極接預(yù)充電信號(hào)線，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，源極與襯底接電源；第十一 PMOS管的柵極接預(yù)充電信號(hào)線，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線BL#)，源極與襯底接電源。所述的輸入控制結(jié)構(gòu)包括四個(gè)POMS管和一個(gè)NMOS管，其構(gòu)成為第五PMOS管的柵極接工作控制信號(hào)線，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，源極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，襯底電源；第六PMOS管的柵極接工作控制信號(hào)線，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，源極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，襯底接電源；第七PMOS管的柵極接工作控制信號(hào)線，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，源極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，襯底接電源；第八PMOS管的柵極接工作控制信號(hào)線，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，源極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，襯底接電源；第五NMOS管柵極接工作控制信號(hào)線，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，源極與襯底接地；鎖存電路由四個(gè)POMS管和四個(gè)NMOS管，其構(gòu)成為第一 PMOS管的柵極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，源極和襯底接電源；第一 NMOS管的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線0UT)，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；第二 PMOS管P2)的柵極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，源極和襯底接電源；第二 NMOS管的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；第三PMOS管的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，源極與襯底接電源；第三NMOS管的柵極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；第四PMOS管的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，源極與襯底接電源；第四NMOS管的柵極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地。在工作過(guò)程中，第五NMOS管導(dǎo)通，第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管和第八PMOS管關(guān)斷；若內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和B電壓為“1”，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb和Qb電壓為“0”，則第一 NM0S、第三NM0S、第二 PMOS和第四PMOS的漏極反偏；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、B、Qb和Bb為敏感節(jié)點(diǎn)。所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谝?NMOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處的電壓被拉高，使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變化為“1”，造成第四匪OS管導(dǎo)通，第二 PMOS關(guān)斷；第四NMOS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電壓也被下拉，使其翻轉(zhuǎn)；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Qb處同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“I”和“0”的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Bb處不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“1”，使得第四PMOS管和第一 NMOS管導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb處逐漸放電和充電，最終Q、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“0”和“I” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為
當(dāng)?shù)谝?PMOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處的電壓被拉低，使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變化為“0”，造成第四匪OS管關(guān)斷，第二 PMOS導(dǎo)通；第四NMOS管關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻狀態(tài)，使數(shù)據(jù)保持“0”;第二 PMOS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處的電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐”；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處的高電位使第三PMOS管關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)同內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)一樣處于高阻狀態(tài)，保持“I”狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)的高電位同時(shí)使第二NMOS管導(dǎo)通，吸收Bb點(diǎn)處的電荷；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)的低電位使第一 PMOS管導(dǎo)通，吸收內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處的電荷，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Bb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“0”。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)诙?NMOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第一 NMOS管導(dǎo)通，第三PMOS關(guān)斷；第一匪OS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，造成第四NMOS管關(guān)斷，第二 PMOS導(dǎo)通；第四NMOS管關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻狀態(tài)，使數(shù)據(jù)保持“0”;第二 PMOS導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處的電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處的高電位使第三PMOS管關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)同內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)一樣處于高阻狀態(tài)，保持“I”狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)的高電位同時(shí)使第二 NMOS管導(dǎo)通，吸收Bb點(diǎn)處的電荷；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)的低電位使第一 PMOS管導(dǎo)通，吸收內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處的電荷，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Bb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“0” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)诙?PMOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第一 NMOS管關(guān)斷，第三PMOS導(dǎo)通；第一 NMOS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處于高阻態(tài)，保持低電位的數(shù)據(jù)“0” ；而第三PMOS導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處的電位被拉高，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ;進(jìn)而讓第四PMOS管關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻態(tài)，數(shù)據(jù)保持為“I” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“1”，使得第二 PMOS管和第三NMOS管導(dǎo)通，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb和B點(diǎn)逐漸充電和放電，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb、B恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和 “O”。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谌齆MOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第二 NMOS管導(dǎo)通，第四PMOS關(guān)斷；第二 NMOS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb電壓被拉低，數(shù)據(jù)變化為“0”;同時(shí)使第一 NMOS管關(guān)斷，第三PMOS導(dǎo)通；第一 NMOS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處于高阻態(tài)，保持低電位的數(shù)據(jù)“0”;而第三PMOS導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處的電位被拉高，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ；進(jìn)而讓第四PMOS管關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻態(tài)，數(shù)據(jù)保持為“I”;內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“1”，使得第二 PMOS管和第三NMOS管導(dǎo)通，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb和B點(diǎn)逐漸充電和放電，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb、B恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“0”；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谌齈MOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第二 NMOS管關(guān)斷，第四PMOS導(dǎo)通；第二 NMOS管關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處于高阻態(tài)，保持電位不變，數(shù)據(jù)仍為“0” ;第四PMOS導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處的電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤?1”，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B、Qb點(diǎn)同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“ 0 ”和“ I ”的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Bb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?I ”和“0”，使得第四NMOS管和第三PMOS管導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Qb點(diǎn)逐漸充電和放電，最終B、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“O”。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谒腘MOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第三NMOS管關(guān)斷，第一 PMOS導(dǎo)通；第三NMOS管關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處于高阻態(tài)，電位保持不變，數(shù)據(jù)保持為“I” ;第一 PMOS導(dǎo)通后，Q點(diǎn)電壓被拉高，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)為“1”，造成第四NMOS管導(dǎo)通，第二 PMOS關(guān)斷；第四NMOS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電壓也被下拉，使其翻轉(zhuǎn)；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Qb處同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“ I ”和“0”的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Bb處不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“1”，使得第四PMOS管和第一 NMOS管導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb處逐漸放電和充電，最終Q、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“0”和“I” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為 當(dāng)?shù)谒腜MOS的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第三NMOS管導(dǎo)通，第一 PMOS關(guān)斷；第三NMOS管導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B電位被拉低，數(shù)據(jù)變化為“0”;第一 PMOS關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處于高阻態(tài)，電位保持不變，第二NMOS管關(guān)斷，第四PMOS導(dǎo)通；第二 NMOS管關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處于高阻態(tài)，保持電位不變，數(shù)據(jù)仍為“0”;第四PMOS導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處的電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B、Qb點(diǎn)同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“0”和“I”的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Bb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤癐”和“0”，使得第四NMOS管和第三PMOS管導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Qb點(diǎn)逐漸充電和放電，最終B、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“ I”和“0”。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果與傳統(tǒng)敏感放大器相比，本發(fā)明提供的一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，在實(shí)現(xiàn)敏感放大器功能的同時(shí)，具有抗單粒子翻轉(zhuǎn)加固能力；根據(jù)TSMC 0. 18um工藝模擬結(jié)果，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)閾值大于500MeV cm2 mg'本發(fā)明提供的一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，延遲時(shí)間短。本發(fā)明可用標(biāo)準(zhǔn)工藝制造，不需要增加額外特殊工序。


圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；其中1為預(yù)充電電路，2為輸入控制結(jié)構(gòu)，3為鎖存電路；SE為工作控制信號(hào)線，EN為預(yù)充電控制信線號(hào)，BL為第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，BL#為第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，OUT為第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線，OUT#為第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線；Pl Pll為第一 PMOS管 第i^一 PMOS管，NI N5為第一 NMOS管 第五NMOS管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，包括預(yù)充電電路1、輸入控制結(jié)構(gòu)2和鎖存電路3 ；預(yù)充電電路I的輸入端口分別連接預(yù)充電信號(hào)線EN和兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線BL、BL#，預(yù)充電電路分別將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線與電源相連，并將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線相連接，使互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線預(yù)充電平衡；輸入控制結(jié)構(gòu)2的輸入端連接工作控制信號(hào)線SE，以及預(yù)充電電路的互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線的輸出端；輸入控制結(jié)構(gòu)的輸出端連接鎖存電路的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、內(nèi)部節(jié)點(diǎn)以及接地；鎖存電路3包括多個(gè)交叉耦合的反相器組成的鎖存結(jié)構(gòu)和多個(gè)雙向的反饋反相器組成的反相器，鎖存結(jié)構(gòu)和反相器交叉設(shè)置，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)位于鎖存結(jié)構(gòu)、反相器的內(nèi)部中，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)位于鎖存結(jié)構(gòu)與反相器之間；鎖存電路的輸出端分別連接兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線OUT、OUT#。進(jìn)一步的，預(yù)充電電路I包括三個(gè)PMOS管，其中兩個(gè)PMOS管分別將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線與電源相連，第三個(gè)PMOS管將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線相連；輸入控制結(jié)構(gòu)2由多個(gè)POMS管和一個(gè)NMOS管組成，POMS管和NMOS管的柵極均與工作控制信號(hào)線SE相連；每個(gè)PMOS管的漏極分別與鎖存電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之一相連，源極與兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線之一相連；NM0S管源極接地，漏極接鎖存電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。具體的參見(jiàn)圖1，抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器包括5個(gè)NMOS管和11個(gè)PMOS管，其中B，Bb，Q，Qb，N為內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，其構(gòu)成為NMOS管NI的柵極接節(jié)點(diǎn)Bb，漏極接0UT，源極接節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；NMOS管N2的柵極接節(jié)點(diǎn)B，漏極接節(jié)點(diǎn)Bb，源極接節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；NMOS管N3的柵極接0UT#，漏極接節(jié)點(diǎn)B，源極接節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；NMOS管N4的柵極接0UT，漏極接OUT#,源極接節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；NMOS管N5柵極接SE，漏極接節(jié)點(diǎn)N，源極與襯底接地；PMOS管Pl的柵極接0UT#，漏極接0UT，源極和襯底接電源VDD ；PMOS管P2的柵極接0UT，漏極接節(jié)點(diǎn)Bb，源極和襯底接電源VDD ；PMOS管P3的柵極接節(jié)點(diǎn)Bb，漏極接節(jié)點(diǎn)B，源極與襯底接電源VDD ；PMOS管P4的柵極接節(jié)點(diǎn)B，漏極接0UT#，源極與襯底接電源VDD ；PMOS管P5的柵極接SE，漏極接0UT，源極接BL，襯底電源VDD ；PMOS管P6的柵極接SE，漏極接節(jié)點(diǎn)Bb，源極接BL#，襯底接電源VDD ；PMOS管P7的柵極接SE，漏極接節(jié)點(diǎn)B，源極接BL，襯底接電源VDD ；PMOS管P8的柵極接SE，漏極接0UT#，源極接BL#，襯底接電源VDD ；PMOS管P9的柵極接EN，漏極接BL，源極接BL#，襯底接電源VDD ；PMOS管PlO的柵極接EN，漏極接BL，源極與襯底接電源VDD ；PMOS管Pll的柵極接EN，漏極接BL#，源極與襯底接電源VDD。在敏感放大器工作過(guò)程中，此時(shí)N5導(dǎo)通，P5，P6，P7和P8關(guān)斷。若節(jié)點(diǎn)Q和B電壓為“1”，節(jié)點(diǎn)Bb和Qb電壓為“O”。則NI，N3，P2和P4的漏結(jié)反偏，因此節(jié)點(diǎn)Q，B，Qb和Bb為敏感節(jié)點(diǎn)。其翻轉(zhuǎn)恢復(fù)過(guò)程如下內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谝?NMOS管NI的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處的電壓被拉高，使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變化為“I”。此行為造成第四NMOS管N4導(dǎo)通，第二 PMOS管P2關(guān)斷；第四NMOS管N4導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb電壓也被下拉，使其翻轉(zhuǎn)；因此Q、Qb點(diǎn)同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“I”和“0”的狀態(tài)。但由于B和Bb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“1”，使得第四PMOS管P4和第一 NMOS管NI導(dǎo)通，即Q和Qb點(diǎn)逐漸放電和充電。最終，Q、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“0”和“I”。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谝?PMOS管Pl的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處的電壓被拉低，使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變化為“O”。此行為造成第四NMOS管N4關(guān)斷，第二 PMOS管P2導(dǎo)通；第四NMOS管N4關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻狀態(tài)，使數(shù)據(jù)保持“0”;第二 PMOS管P2導(dǎo)通后，節(jié)點(diǎn)Bb處的電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐”。Bb點(diǎn)的高電位使第三PMOS管P3關(guān)斷，B點(diǎn)同Qb點(diǎn)一樣處于高阻狀態(tài)，保持“I”狀態(tài)。而B(niǎo)點(diǎn)的高電位同時(shí)使第二 NMOS管N2管導(dǎo)通，吸收Bb點(diǎn)處的電荷；Qb點(diǎn)的低電位使第一 PMOS管導(dǎo)通，吸收Q點(diǎn)處的電荷。最終，Q、Bb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“ I”和“0”內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)诙?NMOS管N2的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐”。同時(shí)使第一 NMOS管NI導(dǎo)通，第三PMOS管P3關(guān)斷；第一 NMOS管NI導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癘”。此后的電路反應(yīng)與電位變化與內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程相同。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)诙?PMOS管P2的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤癘”。同時(shí)使第一 NMOS管NI關(guān)斷，第三PMOS管P3導(dǎo)通；第一 NMOS管NI導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處于高阻態(tài)，保持低電位的數(shù)據(jù)“O”。而第三PMOS管P3導(dǎo)通后，節(jié)點(diǎn)B處的電位被拉高，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ;進(jìn)而讓第四PMOS管P4關(guān)斷，節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻態(tài)，數(shù)據(jù)保持為“ I ”。但由于Q和Qb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“ I ”，使得第二 PMOS管P2和第三NMOS管N3導(dǎo)通，即Bb和B點(diǎn)逐漸充電和放電。最終，Bb、B恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“O”。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谌齆MOS管N3的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐”。同時(shí)使第二 NMOS管N2導(dǎo)通，第四PMOS管P4關(guān)斷；第二 NMOS管N2導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb電壓被拉低，數(shù)據(jù)變化為“O”。此后的電路反應(yīng)與電位變化與內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程相同。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谌齈MOS管P3的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤癘”。同時(shí)使第二 NMOS管N2關(guān)斷，第四PMOS管P4導(dǎo)通；第二 NMOS管N2關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處于高阻態(tài)，保持電位不變，數(shù)據(jù)仍為“O”。第四PMOS管P4導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處的電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐”。即B、Qb點(diǎn)同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“0”和“I”的狀態(tài)。但由于Q和Bb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?I ”和“0”，使得第四NMOS管N4和第三PMOS管P3導(dǎo)通，即B和Qb點(diǎn)逐漸充電和放電。最終，B、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“O”。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谒腘MOS管N4的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?I ”。同時(shí)使第三NMOS管N3關(guān)斷，第一 PMOS管Pl導(dǎo)通；第三NMOS管N3關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處于高阻態(tài)，電位保持不變，數(shù)據(jù)保持為“I”。第一 PMOS管Pl導(dǎo)通后，Q點(diǎn)電壓被拉高，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)為“I”。此后的電路反應(yīng)與電位變化與內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程相同。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谒腜MOS管P4的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤癘”。同時(shí)使第三NMOS管N3導(dǎo)通，第一 PMOS管Pl關(guān)斷；第三NMOS管N3導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B電位被拉低，數(shù)據(jù)變化為“O”。第一 PMOS管Pl關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處于高阻態(tài)，電位保持不變。此后的電路反應(yīng)與電位變化與內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程相同。本發(fā)明和傳統(tǒng)敏感放大器進(jìn)行了電路傳輸特性仿真，并在電路中，通過(guò)在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(Q，Bb,B, Qb)注入瞬態(tài)脈沖，達(dá)到使關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電位在瞬間發(fā)生極短時(shí)間的翻轉(zhuǎn)，監(jiān)測(cè)其他關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓變化和抗離子翻轉(zhuǎn)特性對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表I。表I本發(fā)明與傳統(tǒng)敏感放大器的對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，包括預(yù)充電電路(I)、輸入控制結(jié)構(gòu)(2)和鎖存電路(3)； 預(yù)充電電路的輸入端口分別連接預(yù)充電信號(hào)線(EN)和兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL、BL#)，預(yù)充電電路分別將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線與電源相連，并將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線相連接，使互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線預(yù)充電平衡； 輸入控制結(jié)構(gòu)的輸入端連接工作控制信號(hào)線(SE)，以及預(yù)充電電路的互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線的輸出端；輸入控制結(jié)構(gòu)的輸出端連接鎖存電路的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)以及接地點(diǎn)； 鎖存電路包括多個(gè)交叉耦合的反相器組成的鎖存結(jié)構(gòu)和多個(gè)雙向的反饋反相器組成的反相器，鎖存結(jié)構(gòu)和反相器交叉設(shè)置，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)位于鎖存結(jié)構(gòu)、反相器的內(nèi)部中；鎖存電路的輸出端分別連接兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(OUT、OUT#)。
2.如權(quán)利要求1所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，所述的預(yù)充電電路(I)包括三個(gè)PMOS管，其中兩個(gè)PMOS管分別將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線與電源相連，第三個(gè)PMOS管將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線相連。
3.如權(quán)利要求1所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，所述的輸入控制結(jié)構(gòu)(2)由多個(gè)POMS管和一個(gè)NMOS管組成，POMS管和NMOS管的柵極均與工作控制信號(hào)線(SE)相連；每個(gè)PMOS管的漏極分別與鎖存電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之一相連，源極與兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線之一相連；NM0S管源極接地，漏極接鎖存電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，所述的預(yù)充電電路(I)包括三個(gè)PMOS管，其構(gòu)成為 第九PMOS管(P9)的柵極接預(yù)充電信號(hào)線(EN)，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL)，源極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL#)，襯底接電源； 第十PMOS管(PlO)的柵極接預(yù)充電信號(hào)線(EN)，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL)，源極與襯底接電源； 第十一 PMOS管(Pll)的柵極接預(yù)充電信號(hào)線(EN)，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL#)，源極與襯底接電源。
5.如權(quán)利要求1所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，所述的輸入控制結(jié)構(gòu)(2)包括四個(gè)POMS管和一個(gè)NMOS管，其構(gòu)成為 第五PMOS管(P5)的柵極接工作控制信號(hào)線(SE)，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT)，源極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL)，襯底電源； 第六PMOS管(P6)的柵極接工作控制信號(hào)線(SE)，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，源極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL#)，襯底接電源； 第七PMOS管(P7)的柵極接工作控制信號(hào)線(SE)，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，源極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL)，襯底接電源； 第八PMOS管(P8)的柵極接工作控制信號(hào)線(SE)，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT#)，源極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線(BL#)，襯底接電源； 第五NMOS管(N5)柵極接工作控制信號(hào)線(SE)，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，源極與襯底接地； 鎖存電路(3)由四個(gè)POMS管和四個(gè)NMOS管，其構(gòu)成為 第一 PMOS管(Pl)的柵極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT#)，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT)，源極和襯底接電源；第一 NMOS管(NI)的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，漏極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT)，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；第二 PMOS管(P2)的柵極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT)，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，源極和襯底接電源；第二 NMOS管(N2 )的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；第三PMOS管(P3)的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，源極與襯底接電源；第三NMOS管(N3)的柵極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT#)，漏極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地；第四PMOS管(P4)的柵極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT#)，源極與襯底接電源；第四NMOS管(N4)的柵極接第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線(0UT)，漏極接第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸出線 (0UT#)，源極接內(nèi)部節(jié)點(diǎn)N，襯底接地。
6.如權(quán)利要求5所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，在工作過(guò)程中，第五 NMOS管(N5 )導(dǎo)通，第五PMOS管(P5 )、第六PMOS管(P6 )、第七PMOS管(P7 )和第八PMOS管 (P8)關(guān)斷;若內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和B電壓為“1”，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb和Qb電壓為“0”，則第一 NMOS管 (NI)、第三NMOS管(N3)、第二 PMOS管(P2)和第四PMOS管(P4)的漏極反偏；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、 B、Qb和Bb為敏感節(jié)點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為 “O”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谝?NMOS管(NI)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處的電壓被拉高，使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變化為“1”，造成第四NMOS管(N4)導(dǎo)通，第二 PMOS管(P2)關(guān)斷；第四NMOS管(N4) 導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電壓也被下拉，使其翻轉(zhuǎn)；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Qb處同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“I”和“O” 的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Bb處不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤癘”和“1”，使得第四PMOS管(P4)和第一 NMOS管(NI)導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb處逐漸放電和充電，最終Q、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“O”和“I”；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)谝?PMOS管(Pl)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處的電壓被拉低，使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變化為“O”，造成第四NMOS管(N4)關(guān)斷，第二 PMOS管(P2)導(dǎo)通；第四NMOS管(N4) 關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻狀態(tài)，使數(shù)據(jù)保持“O” ;第二 PMOS管(P2)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn) Bb處的電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處的高電位使第三PMOS管(P3) 關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)同內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)一樣處于高阻狀態(tài)，保持“I”狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)的高電位同時(shí)使第二 NMOS管(N2)管導(dǎo)通，吸收Bb點(diǎn)處的電荷；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)的低電位使第一 PMOS管(Pl)導(dǎo)通，吸收內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處的電荷，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Bb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“O”。
8.如權(quán)利要求6所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb發(fā)生為 “O”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為當(dāng)?shù)诙?NMOS管(N2)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?I ”，同時(shí)使第一 NMOS管(NI)導(dǎo)通，第三PMOS管(P3)關(guān)斷；第一 NMOS管(NI)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癘”，造成第四NMOS管(N4)關(guān)斷，第二 PMOS管(P2)導(dǎo)通；第四NMOS管(N4)關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻狀態(tài)，使數(shù)據(jù)保持“0” ;第二PMOS管(P2)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處的電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處的高電位使第三PMOS管(P3)關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)同內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)一樣處于高阻狀態(tài)，保持“ I ”狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B點(diǎn)的高電位同時(shí)使第二 NMOS管(N2)管導(dǎo)通，吸收Bb點(diǎn)處的電荷；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb點(diǎn)的低電位使第一 PMOS管(Pl)導(dǎo)通，吸收內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處的電荷，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Bb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“0” ； 內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為 當(dāng)?shù)诙?PMOS管(P2)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第一 NMOS管(NI)關(guān)斷，第三PMOS管(P3)導(dǎo)通；第一 NMOS管(NI)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處于高阻態(tài)，保持低電位的數(shù)據(jù)“0” ；而第三PMOS管(P3)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處的電位被拉高，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ;進(jìn)而讓第四PMOS管(P4)關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻態(tài)，數(shù)據(jù)保持為“ I ” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“ I ”，使得第二 PMOS管(P2)和第三NMOS管(N3)導(dǎo)通，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb和B點(diǎn)逐漸充電和放電，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb、B恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“0”。
9.如權(quán)利要求6所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，其特征在于，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為 當(dāng)?shù)谌齆MOS管(N3)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?I ”，同時(shí)使第二匪OS管(N2)導(dǎo)通，第四PMOS管(P4)關(guān)斷；第二 NMOS管(N2)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb電壓被拉低，數(shù)據(jù)變化為“0 ” ；同時(shí)使第一 NMOS管(NI)關(guān)斷，第三PMOS管(P3)導(dǎo)通；第一 NMOS管(NI)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q點(diǎn)處于高阻態(tài)，保持低電位的數(shù)據(jù)“0”；而第三PMOS管(P3)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處的電位被拉高，數(shù)據(jù)變?yōu)椤癐” ；進(jìn)而讓第四PMOS管(P4)關(guān)斷，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處于高阻態(tài)，數(shù)據(jù)保持為“I” ；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“ I ”，使得第二 PMOS管(P2)和第三NMOS管(N3)導(dǎo)通，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb和B點(diǎn)逐漸充電和放電，最終內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb、B恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“ I”和“0” ； 內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為 當(dāng)?shù)谌齈MOS管(P3)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤? ”，同時(shí)使第二 NMOS管(N2 )關(guān)斷，第四PMOS管(P4)導(dǎo)通；第二 NMOS管(N2 )關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處于高阻態(tài)，保持電位不變，數(shù)據(jù)仍為“0” ;第四PMOS管(P4)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處的電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B、Qb點(diǎn)同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“0”和“I”的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Bb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤癐”和“0”，使得第四NMOS管(N4)和第三PMOS管(P3)導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Qb點(diǎn)逐漸充電和放電，最終B、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“O”。
10.如權(quán)利要求6所述的抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器,其特征在于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb發(fā)生為“0”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為 當(dāng)?shù)谒腘MOS管(N4)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電位被拉高，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?I ”，同時(shí)使第三NMOS管(N3 )關(guān)斷，第一 PMOS管(PI)導(dǎo)通；第三NMOS管(N3 )關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B處于高阻態(tài)，電位保持不變，數(shù)據(jù)保持為“I”;第一 PMOS管(Pl)導(dǎo)通后，Q點(diǎn)電壓被拉高，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)為“ I ”，造成第四NMOS管(N4)導(dǎo)通，第二 PMOS管(P2)關(guān)斷；第四NMOS管(N4)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電壓也被下拉，使其翻轉(zhuǎn)；內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q、Qb處同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“I”和“0”的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Bb處不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤?”和“1”，使得第四PMOS管(P4)和第一 NMOS管(NI)導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Qb處逐漸放電和充電，最終Q、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“0”和“I” ； 內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb發(fā)生為“I”時(shí)受離子輻射翻轉(zhuǎn)后的恢復(fù)過(guò)程為 當(dāng)?shù)谒腜MOS管(P4)的漏端受到高能粒子轟擊時(shí)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處電位被拉低，發(fā)生翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，同時(shí)使第三NMOS管(N3)導(dǎo)通，第一 PMOS管(Pl)關(guān)斷；第三NMOS管(N3)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B電位被拉低，數(shù)據(jù)變化為“0” ;第一 PMOS管(Pl)關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q處于高阻態(tài)，電位保持不變，第二 NMOS管(N2)關(guān)斷，第四PMOS管(P4)導(dǎo)通；第二 NMOS管(N2) 關(guān)斷后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Bb處于高阻態(tài)，保持電位不變，數(shù)據(jù)仍為“0” ;第四PMOS管(P4)導(dǎo)通后，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Qb處的電壓被拉低，數(shù)據(jù)變?yōu)椤?”，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B、Qb點(diǎn)同時(shí)翻轉(zhuǎn)保持“0”和“I”的狀態(tài)；而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)Q和Bb點(diǎn)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變?nèi)詾椤癐”和“0”，使得第四NMOS管(N4)和第三PMOS管(P3)導(dǎo)通，即內(nèi)部節(jié)點(diǎn)B和Qb點(diǎn)逐漸充電和放電，最終B、Qb恢復(fù)到了原有的電位，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)回“I”和“O”。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，包括預(yù)充電電路、輸入控制結(jié)構(gòu)和鎖存電路；預(yù)充電電路的輸入端口分別連接預(yù)充電信號(hào)線和兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線，預(yù)充電電路分別將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線與電源相連，并將兩條互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線相連接，使互補(bǔ)數(shù)據(jù)輸入線預(yù)充電平衡。與傳統(tǒng)敏感放大器相比，本發(fā)明提供的一種抗單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感放大器，在實(shí)現(xiàn)敏感放大器功能的同時(shí)，具有抗單粒子翻轉(zhuǎn)加固能力；根據(jù)TSMC 0.18um工藝模擬結(jié)果，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)閾值大于500MeV·cm2·mg-1。
文檔編號(hào)G11C7/06GK103021445SQ201210500359
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者張國(guó)和, 李劍雄, 趙晨, 姚思遠(yuǎn), 顧亦熹 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)