[實用新型]一種用于保護元器件的抗輻射控制器芯片及控制器

有效

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• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN209606975U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 秦學成;張薇;劉剛
• 申請（專利權）人: 北京銳達芯集成電路設計有限責任公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

本實用新型公開一種用于保護元器件的抗輻射控制器芯片，所述抗輻射控制器芯片包括：射線探測器、帶隙基準器、信號比較器和控制器，所述射線探測器，受到放射線輻射后向所述信號比較器發(fā)送輻射模擬信號；所述帶隙基準器，持續(xù)向所述信號比較器發(fā)送基準電壓信號；所述信號比較器，比對所述輻射模擬信號和所述基準電壓信號得到模擬信號，并將所述模擬信號發(fā)送至所述控制器；所述控制器，響應于接收到所述模擬信號，控制被保護集成元器件電路的開閉。采用所述芯片，降低了放射對集成電路元器件的影響，實現(xiàn)對放射環(huán)境射線監(jiān)測及對集成元器件的開關控制，同時兼具較高的靈敏度，較高的穩(wěn)定性等。

技術領域

本實用新型涉及微電子技術領域，特別是涉及一種用于保護元器件的抗輻射控制器芯片及控制器。

背景技術

自然界中有些原子核是不穩(wěn)定的，它能自發(fā)地改變核結構，這種現(xiàn)象稱核衰變。在核衰變過程中總是放射出具有一定動能的帶電或不帶電的粒子，即α、β和γ射線，這種現(xiàn)象稱為放射性。環(huán)境中放射性主要來源于天然源和人工源，天然源有宇宙射線、天然放射性核素、天然放射性核素、天然放射本源；人工源來源有核試驗及航天事故、核工業(yè)、工農業(yè)、醫(yī)學和科研等部門、放射性礦的開采和利用。而對于長期處于上述環(huán)境中的集成電路元器件來說，由于其工作環(huán)境中存在大量的輻射和高能粒子，集成電路元器件長期處于這樣的環(huán)境中時，會由于輻射的影響造成正電荷積累，從而引起器件性能發(fā)生退化甚至失效，這種情況為總劑量效應；當遭遇高能粒子的轟擊時，器件的工作參數以及使用壽命將不可避免地受到影響，嚴重時也會引起器件的失效，造成無法挽回的事故，這種情況為單粒子效應。對于上述的特殊領域，需要對處于放射環(huán)境中的一些設備裝置等進行保護，即：能夠對環(huán)境中的射線能量進行監(jiān)測，當射線能量超過一定值時能夠關閉敏感器件，達到保護裝置的目的。

因此，為降低放射對集成電路元器件的影響，實現(xiàn)對放射環(huán)境射線監(jiān)測及對集成元器件的開關控制，同時兼具較高的靈敏度，較高的穩(wěn)定性等，需要提供一種新型的抗輻射控制器芯片。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于保護元器件的抗輻射控制器芯片，以解決上述問題。

為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

本實用新型第一方面公開了一種用于保護元器件的抗輻射控制器芯片，所述抗輻射控制器芯片包括：射線探測器、帶隙基準器、信號比較器和控制器，

所述射線探測器，受到放射線輻射后向所述信號比較器發(fā)送輻射模擬信號；

所述帶隙基準器，持續(xù)向所述信號比較器發(fā)送基準電壓信號；

所述信號比較器，比對所述輻射模擬信號和所述基準電壓信號得到模擬信號，并將所述模擬信號發(fā)送至所述控制器；

所述控制器，響應于接收到所述模擬信號，控制被保護集成元器件電路的開閉。

優(yōu)選地，所述抗輻射控制器芯片包括：信號放大器，用于將所述輻射模擬信號進行放大，其中所述信號放大器設置在所述射線探測器與所述信號比較器之間。

優(yōu)選地，所述抗輻射控制器芯片還包括：信號轉換器、數據存儲器和數據傳輸器，

所述信號轉換器，將所述模擬信號實時轉換為數字信號發(fā)送至所述數據存儲器；

所述數據存儲器，實時存儲所述數字信號；

所述數據傳輸器，將所述數據模塊中存儲的數據傳輸至外部設備。

優(yōu)選地，所述抗輻射控制器芯片還包括：保護電路，用于保護設置在所述抗輻射控制器芯片中的敏感邏輯電路。

優(yōu)選地，所述保護電路包括：看門狗電路、三模冗余電路和電路中抗單粒子翻轉的DICE結構電路中的至少一個。

優(yōu)選地，所述抗輻射控制器芯片中的敏感邏輯電路采用抗輻照結構，