[發(fā)明專利]適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010514514.4
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111561845B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀友哲;李長軍;色澤;倪瑞平;朱建勇
• 申請（專利權(quán)）人: 融硅思創(chuàng)（北京）科技有限公司
• 主分類號: F42C19/12
• 分類號: F42C19/12;H03H9/02;H03H9/15;H03H9/19;H03L7/099
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• 代理人: 暫無信息

一種適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片，該芯片外設(shè)置有外部晶振，所述外部晶振對芯片內(nèi)的內(nèi)部振蕩器進行校準；芯片內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部振蕩器，通過內(nèi)部振蕩器開關(guān)與芯片內(nèi)的數(shù)字模塊連接，為數(shù)字模塊提供時鐘信號；設(shè)置在芯片外部的外部晶振，通過外部晶振開關(guān)與芯片內(nèi)的數(shù)字模塊連接，在延時校準時提供準確的時間脈沖；數(shù)字模塊內(nèi)設(shè)置有控制器；所述控制器連接外部晶振開關(guān)與內(nèi)部振蕩器開關(guān)；所述控制器通過通訊模塊與總線連接；數(shù)字模塊內(nèi)設(shè)置有存儲單元；所述內(nèi)部振蕩器連接有MEMS振蕩器和溫度補償電路。所述MEMS振蕩器為下方芯片上方MEMS諧振器的堆棧式結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本申請屬于集成電路設(shè)計領(lǐng)域及火工品技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片。

背景技術(shù)：

數(shù)碼電子雷管，即采用電子控制模塊對起爆過程進行控制的雷管，其本質(zhì)在于用一個含有微型電子芯片的控制模塊驅(qū)動點火頭。其中電子控制模塊是指置于數(shù)碼電子雷管內(nèi)部，具備雷管起爆延期時間控制、起爆能量控制功能，內(nèi)置雷管身份信息碼和起爆密碼，能對自身功能、性能以及雷管點火元件的電性能進行測試，并能和起爆控制器及其他外部控制設(shè)備進行通信的專用電路模塊，上述功能的實現(xiàn)主要仰仗于數(shù)碼電子雷管芯片。

現(xiàn)有的數(shù)碼電子雷管，在惡劣工況下，容易因環(huán)境(高低溫，濕度、靜電等)影響延時精度，雷管芯片內(nèi)部集成的振蕩器多采用RC振蕩器，由于此結(jié)構(gòu)和器件性能，芯片功耗等各個方面的限制，RC振蕩器的精度比較低。而精度更高的石英振蕩器卻不能集成在芯片上，因為石英抗震效果差，在極端環(huán)境下不穩(wěn)定，在爆破現(xiàn)場這種惡劣工況下容易產(chǎn)生損壞導(dǎo)致無法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容：

發(fā)明目的：

本申請的目的在于，為數(shù)碼電子雷管芯片提高惡劣條件下穩(wěn)定精度的性能。

技術(shù)方案：

一種適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片，其特征在于：

芯片外設(shè)置有外部晶振，所述外部晶振對芯片內(nèi)的內(nèi)部振蕩器進行校準；

芯片內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部振蕩器，通過內(nèi)部振蕩器開關(guān)(S2)與芯片內(nèi)的數(shù)字模塊連接，為數(shù)字模塊提供時鐘信號；

設(shè)置在芯片外部的外部晶振，通過外部晶振開關(guān)(S1)與芯片內(nèi)的數(shù)字模塊連接，在延時校準時提供準確的時間脈沖；

數(shù)字模塊內(nèi)設(shè)置有控制器；所述控制器連接外部晶振開關(guān)(S1)與內(nèi)部振蕩器開關(guān)(S2)；所述控制器通過通訊模塊與總線連接；

數(shù)字模塊內(nèi)設(shè)置有存儲單元；

所述內(nèi)部振蕩器連接有MEMS振蕩器和溫度補償電路。

所述的適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片，其特征在于：所述MEMS振蕩器為下方芯片上方MEMS諧振器的堆棧式結(jié)構(gòu)。

所述的適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片，其特征在于：所述MEMS振蕩器包括經(jīng)過標準SIP封裝的MEMS晶元和CMOS起振晶元。

所述的適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片，其特征在于：芯片與發(fā)火裝置連接，具體為沾有藥劑的橋絲或半導(dǎo)體橋換能芯片。

所述的適用于多種極端環(huán)境下的電子雷管專用芯片，其特征在于：所述的外部晶振為石英晶振。

優(yōu)點及效果：

通過MEMS硅晶振作為內(nèi)部振蕩器，具備更高的穩(wěn)定性和抗震性。同時通過外部晶振對內(nèi)部振蕩器進行校準，進一步地提升雷管惡劣工況下的穩(wěn)定性

附圖說明：

圖1為本申請中涉及到的部分芯片電路圖；

圖中：S1為外部晶振開關(guān)；S2為內(nèi)部振蕩器開關(guān)。

具體實施方式：