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专利号: 2016109148395
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锁相环中的单粒子辐射加固电荷泵电路,包括基本电荷泵电路(1),其特征在于,还包括辐射加固电路(2)以及偏置电路(3),所述基本电荷泵电路(1)的信号输出端电连接所述辐射加固电路(2)的信号输入端,所述辐射加固电路(2)的信号输出端电连接所述基本电荷泵电路(1)的单粒子辐射敏感结点端,所述偏置电路(3)的输出端电连接所述辐射加固电路(2)的电压输入端;当基本电荷泵电路(1)中结点A-结点E之一受到高能单粒子轰击产生单粒子瞬态脉冲电流时,辐射加固电路(2)中对应的辐射补偿电流管工作并产生补偿电流以补偿对应结点A-结点E的单粒子瞬态脉冲电流;结点A对应辐射补偿电流管MC1、结点B对应辐射补偿电流管MC2、结点C对应辐射补偿电流管MC3及MC8、结点D对应辐射补偿电流管MC7、结点E对应辐射补偿电流管MC6,所述偏置电路(3)用于为所述辐射加固电路(2)提供偏置,使得所述辐射加固电路(2)中的辐射补偿电流管在基本电荷泵电路(1)的相应结点未受到单粒子瞬态轰击时不工作;

所述辐射加固电路(2)包括:PMOS管MC1、PMOS管MC2、PMOS管MC3、NMOS管MC4、NMOS管MC5、NMOS管MC6、NMOS管MC7、NMOS管MC8、PMOS管MC9、PMOS管MC10、电阻R1以及误差放大器A2,在所述辐射加固电路(2)中PMOS管MC1的漏极分别与PMOS管MC2的漏极、PMOS管MC3的漏极、NMOS管MC4的漏极、NMOS管MC4的栅极以及NMOS管MC5的栅极相连,NMOS管MC4的源极与NMOS管MC5的源极以及外部地线GND相连,PMOS管MC9的源极与PMOS管MC10的源极以及外部电源VDD相连,PMOS管MC9的漏极与电阻R1的另一端、误差放大器A2的同向输入端、输出端Vctrl以及NMOS管MC5的漏极相连,PMOS管MC10的栅极与PMOS管MC9的栅极、PMOS管MC10的漏极、NMOS管MC8的漏极、NMOS管MC7的漏极以及NMOS管MC6的漏极相连,NMOS管MC8的栅极分别与PMOS管MC3的栅极、误差放大器A2的反向输入端、误差放大器A2的输出端、PMOS管M12的漏极以及NMOS管M11的漏极相连。

2.根据权利要求1所述锁相环中的单粒子辐射加固电荷泵电路,其特征在于,所述基本电荷泵电路(1)包括:NMOS管M1、NMOS管M2、NMOS管M3、NMOS 管M4、误差放大器A1、PMOS管M5、PMOS管M6、PMOS管M7以及PMOS管M8,其中,在所述基本电荷泵电路(1)中PMOS管M8的源极与外部电源VDD相连,PMOS管M8的栅极与PMOS管M14的栅极以及外部偏置Vbp1相连,PMOS管M8的漏极与PMOS管M7的源极以及PMOS管MC1的源极相连,PMOS管M7的栅极与PMOS管M13的栅极以及外部偏置Vbp2相连,PMOS管M7的漏极分别与PMOS管M5的源极、PMOS管M6的源极以及PMOS管MC2的源极相连,PMOS管M5的栅极与输入端 相连,PMOS管M5的漏极分别与误差放大器A1的输出端、误差放大器A1的反向输入端以及NMOS管M3的漏极相连,NMOS管M3的栅极与输入端 相连,PMOS管M6的栅极与输入端UP相连,PMOS管M6的漏极分别与误差放大器A1的同向输入端、NMOS管M4的漏极、NMOS管MC8的源极、PMOS管MC3的源极以及电阻R1的一端相连,NMOS管M4的栅极与输入端DN相连,NMOS管M4的源极与NMOS管M3的源极、NMOS管MC7的源极以及NMOS管M2的漏极相连,NMOS管M2的栅极与NMOS管M10的栅极以及外部偏置Vbn2相连,NMOS管M2的源极与NMOS管MC6的源极以及NMOS管M1的漏极相连,NMOS管M1的栅极与NMOS管M9的栅极以及外部偏置Vbn1相连,NMOS管M1的源极与外部地线GND相连。

3.根据权利要求1或2所述锁相环中的单粒子辐射加固电荷泵电路,其特征在于,所述偏置电路(3)包括:NMOS管M9、NMOS管M10、NMOS管M11、PMOS管M12、PMOS管M13以及PMOS管M14;在所述偏置电路(3)中PMOS管M14的源极与NMOS管M11的栅极以及外部电源VDD相连,PMOS管M14的漏极与PMOS管MC1的栅极以及PMOS管M13的源极相连,PMOS管M13的漏极与PMOS管MC2的栅极以及PMOS管M12的源极相连,PMOS管M12的栅极与NMOS管M9的源极以及外部地线GND相连,NMOS管M11的源极与NMOS管MC7的栅极以及NMOS管M10的漏极相连,NMOS管M10的源极与NMOS管MC6的栅极以及NMOS管M9的漏极相连。

4.根据权利要求2所述锁相环中的单粒子辐射加固电荷泵电路,其特征在于,所述基本电荷泵电路(1)中PMOS管M5与PMOS管M6具有相同的宽长比,NMOS管M3与NMOS管M4具有相同的宽长比,误差放大器A1强制PMOS管M5的漏极电压与PMOS管M6的漏极电压相等。

5.根据权利要求1所述锁相环中的单粒子辐射加固电荷泵电路,其特征在于,所述辐射加固电路中PMOS管MC9与PMOS管MC10构成电流镜,NMOS管MC4与NMOS管MC5构成电流镜,误差放大器A2强制所述基本电荷泵电路中结点C电压VC与所述偏置电路中结点H电压VH相等,即VC=VH。

6.根据权利要求1所述锁相环中的单粒子辐射加固电荷泵电路,其特征在于,当基本电荷泵电路未受到高能单粒子轰击时,所述辐射加固电路中PMOS管MC1的栅源电压VGS_C1、PMOS管MC2的栅源电压VGS_C2、PMOS管MC3的栅源电压VGS_C3、NMOS管MC6的栅源电压VGS_C6、NMOS管MC7的栅源电压VGS_C7及NMOS管MC8的栅源电压VGS_C8均为0,即为:VGS_C1=VGS_C2=VGS_C3=VGS_C6=VGS_C7=VGS_C8=0

当基本电荷泵电路未受到单粒子轰击时,所述辐射加固电路中辐射补偿电流管均不工作,即PMOS管MC1、PMOS管MC2、PMOS管MC3、NMOS管MC6、NMOS管MC7及NMOS管MC8均不工作。