[发明专利]一种脉冲波形测试电路

说明书

本发明提供一种脉冲波形测试电路，包括：用于收集单粒子轰击产生单粒子瞬态脉冲的脉冲收集模块；与所述脉冲收集模块相连，用于检测所述单粒子瞬态脉冲在不同电压值时的脉冲宽度，并产生多个相应的脉冲信号的脉冲宽度检测模块；与所述脉冲宽度检测模块相连，用于将不同电压值时检测到的脉冲宽度转化为数字信号的脉冲捕捉模块。本发明的脉冲波形测试电路测量出了单粒子效应的真实波形，可以以此建立更精准的单粒子效应瞬态电流脉冲模型，对抗辐射电路的加固设计具有重要参考意义。

技术领域

本发明涉及单粒子效应研究领域，特别是涉及一种脉冲波形测试电路。

背景技术

单粒子效应是指单个高能粒子穿过微电子器件的灵敏区时造成器件状态的非正常改变的一种辐射效应，包括单粒子翻转(Single event upset)、单粒子锁定(Singleevent latch up)、单粒子功能中断、单粒子瞬态脉冲(Signal event transient，SET)、单粒子多位翻转、单粒子烧毁(Single event burnout)、单粒子栅击穿(Single event gaterupture)、单粒子扰动及单粒子硬错误等。

单粒子效应是诱发电子设备异常的主要辐射效应之一，在集成电路中发生频率最高的是单粒子瞬时脉冲效应和单粒子翻转效应。瞬时脉冲在组合逻辑路径上产生并被传播，称为SET，SET导致逻辑状态翻转，使得电路的逻辑状态发生错误，严重影响集成电路的功能。因此需要对单粒子瞬态脉冲进行捕获，以此对集成电路中的单粒子效应进行评价和研究，以解决单粒子瞬态脉冲对集成电路的影响。

如图1所示为现有技术中的一种单粒子脉冲宽度测量电路1，通过脉冲产生模块在待测辐射环境中形成原始单粒子瞬态脉冲；通过脉冲展宽模块将原始单粒子瞬态脉冲的展宽延时量；再通过脉冲捕捉模块将展宽后的单粒子瞬态脉冲转化为二进制码；再通过单粒子瞬态脉冲展宽后的宽度以及延时量确定所述单粒子瞬态脉冲的宽度。可有效解决单粒子瞬态脉冲宽度太窄而难以测量的难题，减小测试结构对工艺、系统、测试设备的依赖性。但是上述方法只能测量单粒子瞬态脉冲的宽度，而无法有效还原单粒子瞬态脉冲的波形，在模型结构上还存在一些偏差，因此无法对单粒子瞬态脉冲进行精确建模。

因此如何对单粒子瞬态脉冲进行精确的建模，进而更有效地解决单粒子瞬态脉冲对集成电路的影响已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种脉冲波形测试电路，用于解决现有技术中对单粒子瞬态脉冲的建模不精确等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种脉冲波形测试电路，所述脉冲波形测试电路至少包括：

脉冲收集模块，用于收集单粒子轰击信息，产生单粒子瞬态脉冲；

脉冲宽度检测模块，与所述脉冲收集模块相连，用于检测所述单粒子瞬态脉冲在不同电压值时的脉冲宽度，并产生相应宽度的脉冲信号；

脉冲捕捉模块，与所述脉冲宽度检测模块相连，用于将不同电压值时检测到的脉冲宽度转化为数字信号。

优选地，所述脉冲收集模块为单个反相器。

优选地，所述脉冲宽度检测模块包括多个不同阈值的缓冲器，通过各缓冲器分别检测所述单粒子瞬态脉冲在不同电压值时的脉冲宽度。

更优选地，所述缓冲器包括串联的第一反相器和第二反相器，所述第一反相器的翻转电平为需要检测的脉冲宽度所处的电压值，所述第二反相器的翻转电平为电源电压的一半。

更优选地，所述第一反相器包括PMOS和NMOS，PMOS与NMOS的漏端相连作为输出端，PMOS和NMOS的栅端相连作为输入端，PMOS的源端连接电源电压，NMOS的源端接地；通过调节PMOS、NMOS的阈值以及宽长比来设定所述第一反相器的翻转电平。