折疊共源共柵放大器單粒子效應(yīng)電荷抵消加固技術(shù).pdf

1、隨著各國航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的電子系統(tǒng)運(yùn)用于航天設(shè)備中。而電子元器件一旦暴露在溫度多變、輻射強(qiáng)度極高的太空環(huán)境中，其可靠性將勢(shì)必受到嚴(yán)重影響。集成電路的工藝尺寸不斷縮減，時(shí)鐘頻率，各類寄生效應(yīng)的影響不斷增加，這些因素促使國內(nèi)外對(duì)輻射效應(yīng)的研究逐漸聚焦在模擬電路的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)（SET）上，SET效應(yīng)成為所有單粒子效應(yīng)（SEE）中對(duì)軟錯(cuò)誤率貢獻(xiàn)最大的輻射效應(yīng)。在模擬電路中，單個(gè)高能粒子撞擊器件敏感節(jié)點(diǎn)時(shí)，會(huì)在器件內(nèi)部產(chǎn)生過量載

2、流子從而引起在電路總輸出電壓的瞬態(tài)波動(dòng)。
　　基于運(yùn)算放大器在模擬以及混合電路設(shè)計(jì)中的重要地位以及SET效應(yīng)研究的必要性，本文選定折疊共源共柵放大器作為研究對(duì)象，主要對(duì)SET效應(yīng)的作用機(jī)理及敏感性進(jìn)行分析并分別針對(duì)放大器電路的各組成部分采用兩種電荷抵消加固方法并進(jìn)行了相應(yīng)的分析和驗(yàn)證。
　　首先在對(duì)模擬電路中的SET效應(yīng)作用機(jī)理及影響進(jìn)行詳細(xì)了解的基礎(chǔ)上，采用SMIC0.18μm工藝，設(shè)計(jì)出符合一定性能指標(biāo)的折疊共源共柵放大

3、器電路；然后運(yùn)用工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（TCAD）建模工具選取出放大器各部分的SET敏感節(jié)點(diǎn)。在此過程中首先要對(duì)電路中的各MOS器件進(jìn)行多維建模并運(yùn)用建立好的模型對(duì)整體電路進(jìn)行混合仿真研究，之后采用臨界電荷值、總輸出Vout發(fā)生翻轉(zhuǎn)的瞬變脈寬以及波谷值等參數(shù)對(duì)放大器敏感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選??；最后，對(duì)電路各部分敏感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗 SET效應(yīng)加固設(shè)計(jì)，運(yùn)用多敏感節(jié)點(diǎn)自電荷抵消技術(shù)（M-SNACC）以及差分電荷抵消（DCC）布局技術(shù)分別對(duì)運(yùn)算放大器進(jìn)行電