[發明專利]一種抗單粒子輻射的電荷泵鎖相環加固結構

在審

• 申請號: 202210109340.2
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114598318A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉紅俠;向琦
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085;H03L7/089;H03L7/093;H03L7/18;H03K19/003
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王萌

1.一種抗單粒子輻射的電荷泵鎖相環加固結構，其特征在于，所述電荷泵鎖相環加固結構包括：鑒頻鑒相器、電荷泵、濾波器、壓控振蕩器和分頻器；在電荷泵與濾波器之間設有單粒子瞬態效應抑制電路；所述單粒子瞬態效應抑制電路中包括衰減電路、補償電路、控制電路和選擇電路；其中，

鑒頻鑒相器包括參考信號頻率接收端、輸出信號頻率接收端，充電信號輸出端和放電信號輸出端；

電荷泵的第一輸入端連接鑒頻鑒相器的充電信號輸出端，第二輸入端連接鑒頻鑒相器的放電信號輸出端；

衰減電路的輸入端連接電荷泵的輸出端，輸出端連接補償電路的輸入端，所述衰減電路用于對單粒子轟擊后產生的充電電流和放電電流進行衰減，以使濾波器的輸出電壓保持恒定；所述補償電路用于對單粒子轟擊后產生的電流進行補償，以使濾波器的輸出電壓保持恒定；

選擇電路的第一輸入端連接補償電路的輸出端，第二輸入端連接控制電路的輸出端，輸出端連接濾波器的輸入端，所述選擇電路用于對電荷泵輸出的充電電流和放電電流進行控制；

控制電路的輸入端連接鑒頻鑒相器的充電信號輸出端和放電信號輸出端，所述控制電路用于判斷鎖相環的工作狀態；所述工作狀態包括鎖定狀態和非鎖定狀態；

濾波器的輸出端連接壓控振蕩器的輸入端；

壓控振蕩器的輸出端連接分頻器的輸入端；

分頻器的輸出端連接鑒頻鑒相器的輸出信號頻率接收端。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電荷泵包括：PMOS管M1、電流源I1、NMOS管M2和電流源I2；其中，

PMOS管M1的源極連接電流源I1，柵極連接鑒頻鑒相器的充電信號輸出端，漏極連接衰減電路，NMOS管M2的源極連接電流源I2，柵極連接鑒頻鑒相器的放電信號輸出端，漏極連接衰減電路。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述衰減電路包括：PMOS管M3、NMOS管M4、電阻R1和電阻R2；其中，

PMOS管M3的源極接地，柵極接電源電壓，漏極連接電阻R1，NMOS管M4的源極連接電阻R2，柵極接地，漏極接電源電壓，電阻R1的a端口與電荷泵中PMOS管M1的漏端和PMOS管M3的漏端連接，電阻R2的c端口與電荷泵中NMOS管M2的漏端和NMOS管M4的源端連接，電阻R1和電阻R2的另一端與衰減電路的輸出端b連接。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述補償電路包括：PMOS管M5、NMOS管M6和電阻R3；其中，

PMOS管M5的漏端接電源電壓，柵端連接補償電路的輸出端，源端連接補償電路的輸入端，NMOS管M6的源端連接補償電路的輸入端，柵端連接補償電路的輸出端，漏端接地，電阻R3兩端分別連接補償電路的輸入端和輸出端。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制電路包括：同或門XNOR1和異或門XNOR2；其中，

同或門XNOR1的第一輸入端h端連接鑒頻鑒相器的充電信號輸出端UP，第二輸入端i端連接鑒頻鑒相器的放電信號輸出端DN，輸出端j連接選擇電路中傳輸門TG的第一控制端f，異或門XNOR2的第一輸入端k端連接鑒頻鑒相器的充電信號輸出端，第二輸入端l端連接鑒頻鑒相器的放電信號輸出端，輸出端m連接選擇電路中傳輸門TG的第二控制端g。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇電路包括：傳輸門TG；其中，

傳輸門的第一控制端f連接控制電路中的同或門XNOR1的輸出端j端，傳輸門的第二控制端g連接控制電路中異或門XNOR2的輸出端m端，傳輸門的輸入端d端連接補償電路的輸出端，傳輸門的輸出端e端連接濾波器的輸入端。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波器包括：電阻R4、第一電容C1和第二電容C2；其中，

第一電容C1和第二電容C2上極板均連接濾波器的輸出端，下極板均接地，電阻R4串聯在濾波器輸出端與第一電容C1的上極板之間。