鎖相環(huán)中單粒子效應(yīng)機理研究.pdf

1、航天電子設(shè)備由于暴露在輻射環(huán)境下，容易遭受輻射的影響，引發(fā)各類輻射效應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)備故障甚至損毀。輻射環(huán)境下，高能粒子入射集成電路時引發(fā)的單粒子效應(yīng)，是一種較為嚴(yán)重的輻射效應(yīng)。早期的單粒子效應(yīng)電路級的研究主要關(guān)注于數(shù)字電路部件，而隨著集成電路特征尺寸的減小，模擬電路中的單粒子效應(yīng)問題逐漸顯現(xiàn)，成為業(yè)界研究的熱點和難點問題之一。鎖相環(huán)作為一個經(jīng)典的數(shù)?；旌想娐烦Ｓ糜陬l率綜合、時鐘恢復(fù)等領(lǐng)域，在航天電子設(shè)備中也有廣泛的應(yīng)用。而鎖相環(huán)中的單粒子效

2、應(yīng)的研究相對滯后，早期關(guān)注這個問題的是Jobe，其在1996年探索了鎖相環(huán)單粒子效應(yīng)的測試方法。近年來，鎖相環(huán)及其子電路模塊中的單粒子效應(yīng)問題，逐漸引起了業(yè)界的關(guān)注。
　　鎖相環(huán)雖然總體結(jié)構(gòu)簡單，但由于各模塊電路對單粒子效應(yīng)的響應(yīng)有很大差異，加之電路節(jié)點眾多，因此，鎖相環(huán)的單粒子效應(yīng)問題較為復(fù)雜。本文通過分析子模塊的單粒子擾動，并將之帶入環(huán)路分析，從而預(yù)估各模塊間單粒子效應(yīng)的敏感性，再對單粒子失效機理復(fù)雜的子模塊進行電路級的數(shù)值仿

3、真分析。此方法有助于提高研究鎖相環(huán)等模數(shù)混合電路的單粒子效應(yīng)敏感性問題的時效性，從而為鎖相環(huán)的設(shè)計加固及加固評估提供參考。本文的主要研究工作包括：
　　(1)參考鎖相環(huán)設(shè)計。闡述鎖相環(huán)路數(shù)學(xué)模型及參數(shù)設(shè)計，基于SMIC130nm CMOS工藝，設(shè)計用于作為研究對象的自偏置電荷泵鎖相環(huán)電路。
　　(2)鎖相環(huán)單粒子效應(yīng)模塊級研究。根據(jù)各子模塊電路的特點，分析單粒子效應(yīng)可能對其產(chǎn)生的擾動，將擾動帶入鎖相環(huán)路分析，研究其對環(huán)路的影