一种三路测试的单粒子瞬态脉冲宽度测量电路制造技术

本发明专利技术提供一种三路测试的单粒子瞬态脉冲宽度测量电路，该电路包括：基于传统单粒子瞬态脉冲宽度测量电路的改进电路、基于经典链状单粒子瞬态脉冲宽度测量电路的直接触发式电路、基于经典链状单粒子瞬态脉冲宽度测量电路的片上自触发式电路以及表决模块，表决模块将三个测量电路测得的脉冲宽度范围进行与操作，取得最小区间脉冲宽度范围作为最终测量结果。本发明专利技术能够测量多个脉冲宽度范围，分辨率较高，并能确认测量电路是否受到轰击，对研究纳米工艺下芯片的可靠性有重要意义。

A three-way measurement circuit of single particle transient pulse width

【技术实现步骤摘要】
一种三路测试的单粒子瞬态脉冲宽度测量电路
本实施例属于单粒子效应研究领域，涉及一种单粒子瞬态脉冲宽度测量电路，尤其适用于相关研究人员对芯片进行可靠性分析。
技术介绍
随着集成电路规模的不断发展，工艺尺寸的不断缩减，组合逻辑电路中的单粒子瞬态(SET)对于系统软错误的贡献将超过存储节点中单粒子翻转(SEU)在系统软错误中的作用。SET脉冲通过几个组合逻辑门传播之后，最终到达存储元件，导致系统出现错误操作。SET导致错误的概率取决于通过组合逻辑电路的传播距离以及SET在锁存输入处的到达时间及脉冲宽度。更宽的脉冲更有可能出现在时钟的锁存边缘。因此，SET的宽度是决定SET是否会导致系统故障的主要因素之一，故表征瞬态电压脉冲的宽度对于预测和减轻先进工艺技术中的SET是至关重要的。目前，瞬态脉冲宽度测量电路主要有两种：1、传统单粒子瞬态脉冲宽度测量电路(锁存器链)，包括：目标电路、脉冲捕获模块、自触发模块；其中目标电路由反相器阵列组成，用于表征辐射环境下产生的单粒子瞬态脉冲；脉冲捕获模块由锁存器链组成，连接在目标电路后，用于将产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三路测试的单粒子瞬态脉冲宽度测量电路，其特征在于：包括分别独立测量瞬态脉宽的第一测量电路、第二测量电路和第三测量电路以及表决模块；/n所述第一测量电路包括第一目标电路、第一脉冲捕获模块、第一自触发模块和第一脉冲检测模块；其中，第一目标电路用于表征辐射环境下产生的单粒子瞬态脉冲，其输出作为第一脉冲捕获模块的输入；第一脉冲捕获模块是采用结构、参数相同的n个锁存器串联构成的锁存器链，用于将产生的单粒子瞬态脉冲转化为二进制码，待测的单粒子瞬态脉冲宽度根据该锁存器链中受影响的锁存器的级数与单级锁存器的延时来确定；第一自触发模块通过单粒子瞬态脉冲触发第一脉冲捕获模块中全部n个锁存器进入导通/保持状...

【技术特征摘要】
1.一种三路测试的单粒子瞬态脉冲宽度测量电路，其特征在于：包括分别独立测量瞬态脉宽的第一测量电路、第二测量电路和第三测量电路以及表决模块；
所述第一测量电路包括第一目标电路、第一脉冲捕获模块、第一自触发模块和第一脉冲检测模块；其中，第一目标电路用于表征辐射环境下产生的单粒子瞬态脉冲，其输出作为第一脉冲捕获模块的输入；第一脉冲捕获模块是采用结构、参数相同的n个锁存器串联构成的锁存器链，用于将产生的单粒子瞬态脉冲转化为二进制码，待测的单粒子瞬态脉冲宽度根据该锁存器链中受影响的锁存器的级数与单级锁存器的延时来确定；第一自触发模块通过单粒子瞬态脉冲触发第一脉冲捕获模块中全部n个锁存器进入导通/保持状态；第一脉冲检测模块与锁存器链的最后一级锁存器输出端连接，用于判断锁存器链中是否存在脉冲；
所述第二测量电路包括第二目标电路、第二脉冲测量模块、第二脉冲捕获模块、第二脉冲直接触发模块和第二脉冲检测模块；其中，第二目标电路与第一目标电路相同，其输出作为第二脉冲测量模块的输入；第二脉冲测量模块、是采用结构、参数相同的n个反相器串联构成的反相器链，用于将产生的单粒子瞬态脉冲转化为二进制码；第二脉冲捕获模块包括结构、参数相同的n个锁存器，与所述n个反相器一一对应并设置在相应反相器的输出端，用于捕获瞬态脉冲；待测的单粒子瞬态脉冲宽度根据锁存时刻反相器链中受影响的反相器级数与单个反相器的延时来确定；第二脉冲直接触发模块直接触发全部n个锁存器同时进入导通/保持状态；第二脉冲检测模块与反相器链的最后一级反相器输出端连接，用于判断反相器链中是否存在脉冲；
所述第三测量电路包括第三目标电路、第三脉冲测量模块、第三脉冲捕获模块、第三自触发模块、第三脉冲检测模块和第三测量电路辐射检测模块；其中，第三目标电路、第三自触发模块和第三脉冲检测模块分别与第一目标电路、第一自触发模块和第一脉冲检测模块相同，第三脉冲测量模块和第三脉冲捕获模块分别与第二脉冲测量模块和第二脉冲捕获模块相同；待测的单粒子瞬态脉冲宽度根据锁存时刻反相器链中受影响的反相器级数与单个反相器的延时来确定；
所述表决模块将三个测量电路测得的脉冲宽度范围进行与操作，取得最小区间脉冲宽度范围作为最终测量结果。


2.根据权利要求1所述的三路测试的单粒子瞬态脉冲宽度测量电路，其特征在于：所述第一测量电路还包括第一电路辐射检测模块，其设置在锁存器链的前两级锁存器处，用于判断测量电路自身是否受到辐射轰击；所述第一测量电路辐射检测模块包括异或门xor1、异或门xor2、与门and、触发器DFF和反相器；其中，前一级锁存器的传输门T1两端分别接异或门xor1的输入，并经过反相器得到输出xnor_01；前一级锁存器的输入输出分别作为异或门xor2的输入，得到输出xor_01；前一级锁存器的输入和后一级锁存器的输出分别作为与门and的输入，与门输出作为输入固定为“1”的触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，张文静，柳鑫炜，杨帆，杨银堂，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61