針對數(shù)字集成電路抗輻射加固結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、隨著集成電路工藝尺寸的不斷降低，電路對空間輻射引起的單粒子效應(yīng)越來越敏感。尤其是當(dāng)集成電路應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域時(shí)，單粒子效應(yīng)已經(jīng)成為導(dǎo)致電路失效的主要原因之一。國內(nèi)外學(xué)者為此做出了大量的研究并提出很多抗輻射加固的電路結(jié)構(gòu)。但是這些結(jié)構(gòu)大多只能容忍SEU或SET，而且通常面臨著面積、功耗和延遲開銷較大的問題。
　　基于上述問題，本文做了如下工作:
　　闡述了輻射以及輻射引起的單粒子效應(yīng)，并重點(diǎn)介紹了單粒子瞬態(tài)和單粒子翻轉(zhuǎn)，分析了

2、其產(chǎn)生機(jī)理和對電路的影響。之后列舉了現(xiàn)有的抗輻射加固技術(shù)，并且比較了這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　針對現(xiàn)有加固技術(shù)無法同時(shí)防護(hù)SEU和SET以及受工藝偏差影響較大的問題，提出一種高可靠的容軟錯(cuò)誤鎖存器HLTL。該鎖存器采用分離反相器P、N管柵極的方法構(gòu)建內(nèi)部冗余存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)使其對SEU完全免疫，并且進(jìn)行了濾波設(shè)計(jì)使其可以屏蔽SET。HSPICE的仿真結(jié)果表明，與其它加固結(jié)構(gòu)相比，該鎖存器在綜合考慮容錯(cuò)性能和開銷時(shí)有明顯的優(yōu)勢，而且受到工藝偏