一种改进结构抗单粒子翻转触发器电路及触发器制造技术

本发明专利技术公开了一种改进结构抗单粒子翻转触发器电路及触发器，其中所述触发器电路包括：存在电路连接关系的逻辑输入电路、第一主级门控电路、第二主级门控电路、第三主级门控电路、第四主级门控电路、第一从级门控电路、第二从级门控电路、第三从级门控电路、第四从级门控电路、主级锁存器、从级锁存器及至少一个反相器。采用本发明专利技术，能解决现有技术在辐射环境当粒子入射电路时电平发生翻转且无法恢复的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种改进结构抗单粒子翻转触发器电路及触发器


[0001]本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种改进结构抗单粒子翻转触发器电路及触发器。

技术介绍

[0002]数字电路芯片在辐射环境中，外部入射的带电粒子会引起电离辐射。在粒子的运动轨迹周围产生一定数目的电子
‑
空穴对。当沿粒子入射方向所沉淀的电子空穴对足够多时，由耗尽层收集到的电子空穴对所引起的电流会导致漏极电平的翻转，形成单粒子翻转。
[0003]发生在组合逻辑单元的电平，随单粒子翻转结束而恢复。当粒子翻转发生在时序逻辑单元(例如触发器等)或存储阵列中时，由于其内部中反馈结构的存在，翻转被锁定，电平无法恢复，导致电路电平发生改变。

技术实现思路

[0004]本申请实施例通过提供一种改进结构抗单粒子翻转触发器电路及触发器，解决了现有技术在辐射环境当粒子入射电路时电平发生翻转且无法恢复的技术问题。
[0005]一方面，本申请通过本申请的一实施例提供一种触发器电路，所述触发器电路包括：逻辑输入电路、第一主级门控电路、第二主级门控电路、第三主级门控电路、第四主级门控电路、第一从级门控电路、第二从级门控电路、第三从级门控电路、第四从级门控电路、主级锁存器、从级锁存器及至少一个反相器，其中：
[0006]所述逻辑输入电路、所述第一主级门控电路及所述第一从级门控电路依次连接，所述逻辑输入电路、所述第三主级门控电路及所述第三从级门控电路依次连接，所述逻辑输入电路、所述至少一个反相器中的第一反相器、所述第二主级门控电路及所述第二从级门控电路依次连接，所述逻辑输入电路、所述至少一个反相器中的第一反相器、所述第四主级门控电路及所述第四从级门控电路依次连接，所述第一主级门控电路、所述第二主级门控电路、所述第三主级门控电路及所述第四主级门控电路各自的输出端与所述主级锁存器连接，所述第一从级门控电路、所述第二从级门控电路、所述第三从级门控电路及所述第四从级门控电路各自的输出端与所述从级锁存器连接；
[0007]所述主级锁存器和所述从级锁存器中均包括相互呈互锁状态的多个互锁通路，所述互锁通路用于防止所述触发器电路在辐射环境当粒子入射时反馈结构的电平翻转且被锁定(无法恢复)，导致所述触发器电路的输出电平发生改变。
[0008]可选地，所述逻辑输入电路、所述第一主级门控电路、所述主级锁存器、所述第一从级门控电路及所述从级锁存器形成第一传输通道，所述逻辑输入电路、所述第三主级门控电路、所述主级锁存器、所述第三从级门控电路及所述从级锁存器形成第三传输通道，所述第一传输通道与所述第三传输通道各自对应的信号传输相同；
[0009]所述逻辑输入电路、所述第一反相器、所述第二主级门控电路、所述主级锁存器、所述第二从级门控电路及所述从级锁存器形成第二传输通道，所述逻辑输入电路、所述第
一反相器、所述第四主级门控电路、所述主级锁存器、所述第四从级门控电路及所述从级锁存器形成第四传输通道，所述第二传输通道与所述第四传输通道各自对应的信号传输相同；其中：
[0010]所述逻辑输入电路，用于提供输入信号；
[0011]所述第一传输通道、所述第二传输通道、所述第三传输通道及所述第四传输通道，均用于根据输入的时钟信号对所述输入信号进行信号传输。
[0012]可选地，
[0013]当所述时钟信号为低电平信号时，分别打开所述第一主级门控电路、所述第二主级门控电路、所述第三主级门控电路及所述第四主级门控电路，并分别关闭所述第一从级门控电路、所述第二从级门控电路、所述第三从级门控电路及所述第四从级门控电路，所述第一传输通道、所述第二传输通道、所述第三传输通道及所述第四传输通道分别用于对所述输入信号进行信号传输，并输出前一传输时间所传输的结果信号。
[0014]可选地，
[0015]当所述时钟信号为由低电平转换为高电平信号——即时钟上升沿时，分别打开所述第一从级门控电路、所述第二从级门控电路、所述第三从级门控电路及所述第四从级门控电路，并分别关闭所述第一主级门控电路、所述第二主级门控电路、所述第三主级门控电路及所述第四主级门控电路，所述第一传输通道、所述第二传输通道、所述第三传输通道及所述第四传输通道分别用于对所述输入信号进行信号传输，并输出所述信号传输后的结果信号。
[0016]可选地，所述第一传输通道和所述第三传输通道各自对应的结果信号相同，所述第二传输通道和所述第四传输通道各自对应的结果信号相同，所述第一传输通道和所述第二传输通道各自对应的结果信号相反。
[0017]可选地，所述至少一个反相器还包括第二反相器和第三反相器，所述第二反相器与所述第一从级门控电路的输出端连接，所述第三反相器与所述第二从级门控电路的输出端连接。
[0018]可选地，所述主级锁存器和所述从级锁存器中包括相互呈互锁状态的四个互锁通路，每个所述互锁通路中包括四个串联的晶体管。
[0019]可选地，所述门控电路包括四个串联的晶体管。
[0020]可选地，所述门控电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管，所述第一晶体管与所述第二晶体管串联，所述第三晶体管与所述第四晶体管并联，所述串联后的一互连端再与所述并联后的一连接端连接。
[0021]另一方面，本申请通过本申请的一实施例提供一种触发器，所述触发器包括如上所述的触发器电路。
[0022]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请提供一种触发器电路，包括存在电路连接关系的逻辑输入电路、第一主级门控电路、第二主级门控电路、第三主级门控电路、第四主级门控电路、第一从级门控电路、第二从级门控电路、第三从级门控电路、第四从级门控电路、主级锁存器、从级锁存器及至少一个反相器。其中所述主级锁存器和所述从级锁存器用于对电路进行单粒子翻转加固，防止单粒子效应导致电路输出电平发生改变，即抗单粒子翻转。从而有效解决了现有技术在辐射环境
当粒子入射电路时电平发生翻转且无法恢复的技术问题。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是现有技术提供的一种GDICE加固触发器电路的结构示意图。
[0025]图2是现有技术提供的一种GDICE加固触发器电路中锁存器的结构示意图。
[0026]图3是本申请实施例提供的一种触发器电路的结构示意图。
[0027]图4是本申请实施例提供的一种触发器电路的工作原理图。
[0028]图5(a)
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图5(c)是本申请实施例提供的几种门控电路的结构示意图。
[0029]图6是本申请实施例提供的一种锁存器加固结构的结构示意图。
[0030]图7(a)
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图7(d)是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进结构抗单粒子翻转触发器电路，其特征在于，所述触发器电路包括：逻辑输入电路、第一主级门控电路、第二主级门控电路、第三主级门控电路、第四主级门控电路、第一从级门控电路、第二从级门控电路、第三从级门控电路、第四从级门控电路、主级锁存器、从级锁存器及至少一个反相器，其中：所述逻辑输入电路、所述第一主级门控电路及所述第一从级门控电路依次连接，所述逻辑输入电路、所述第三主级门控电路及所述第三从级门控电路依次连接，所述逻辑输入电路、所述至少一个反相器中的第一反相器、所述第二主级门控电路及所述第二从级门控电路依次连接，所述逻辑输入电路、所述至少一个反相器中的第一反相器、所述第四主级门控电路及所述第四从级门控电路依次连接，所述第一主级门控电路、所述第二主级门控电路、所述第三主级门控电路及所述第四主级门控电路各自的输出端与所述主级锁存器连接，所述第一从级门控电路、所述第二从级门控电路、所述第三从级门控电路及所述第四从级门控电路各自的输出端与所述从级锁存器连接；所述主级锁存器和所述从级锁存器中均包括相互呈互锁状态的多个互锁通路，所述互锁通路用于防止所述触发器电路在辐射环境当粒子入射时电平翻转且被锁定，导致所述触发器电路的输出电平发生改变。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述逻辑输入电路、所述第一主级门控电路、所述主级锁存器、所述第一从级门控电路及所述从级锁存器形成第一传输通道，所述逻辑输入电路、所述第三主级门控电路、所述主级锁存器、所述第三从级门控电路及所述从级锁存器形成第三传输通道，所述第一传输通道与所述第三传输通道各自对应的信号传输相同；所述逻辑输入电路、所述第一反相器、所述第二主级门控电路、所述主级锁存器、所述第二从级门控电路及所述从级锁存器形成第二传输通道，所述逻辑输入电路、所述第一反相器、所述第四主级门控电路、所述主级锁存器、所述第四从级门控电路及所述从级锁存器形成第四传输通道，所述第二传输通道与所述第四传输通道各自对应的信号传输相同；其中：所述逻辑输入电路，用于提供输入信号；所述第一传输通道、所述第二传输通道、所述第三传输通道及所述第四传输通道，均用于根据输入的时钟信号对所述输入信号进行信号传输。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：闫珍珍，韩郑生，刘海南，杨婉婉，卜建辉，许婷，郭燕萍，高立博，赵发展，罗家俊，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：