折疊共源共柵放大器單粒子效應電荷抵消加固技術.pdf

1、隨著各國航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的電子系統(tǒng)運用于航天設備中。而電子元器件一旦暴露在溫度多變、輻射強度極高的太空環(huán)境中，其可靠性將勢必受到嚴重影響。集成電路的工藝尺寸不斷縮減，時鐘頻率，各類寄生效應的影響不斷增加，這些因素促使國內外對輻射效應的研究逐漸聚焦在模擬電路的單粒子瞬態(tài)效應（SET）上，SET效應成為所有單粒子效應（SEE）中對軟錯誤率貢獻最大的輻射效應。在模擬電路中，單個高能粒子撞擊器件敏感節(jié)點時，會在器件內部產生過量載

2、流子從而引起在電路總輸出電壓的瞬態(tài)波動。
　　基于運算放大器在模擬以及混合電路設計中的重要地位以及SET效應研究的必要性，本文選定折疊共源共柵放大器作為研究對象，主要對SET效應的作用機理及敏感性進行分析并分別針對放大器電路的各組成部分采用兩種電荷抵消加固方法并進行了相應的分析和驗證。
　　首先在對模擬電路中的SET效應作用機理及影響進行詳細了解的基礎上，采用SMIC0.18μm工藝，設計出符合一定性能指標的折疊共源共柵放大

3、器電路；然后運用工藝計算機輔助設計系統(tǒng)（TCAD）建模工具選取出放大器各部分的SET敏感節(jié)點。在此過程中首先要對電路中的各MOS器件進行多維建模并運用建立好的模型對整體電路進行混合仿真研究，之后采用臨界電荷值、總輸出Vout發(fā)生翻轉的瞬變脈寬以及波谷值等參數對放大器敏感節(jié)點進行選取；最后，對電路各部分敏感節(jié)點進行抗 SET效應加固設計，運用多敏感節(jié)點自電荷抵消技術（M-SNACC）以及差分電荷抵消（DCC）布局技術分別對運算放大器進行電