创新单粒子效应加固RS触发器电路设计

本文主要探讨了一种创新的RS触发器电路设计，旨在增强其抗单粒子效应的能力。单粒子效应是一种由于高能粒子撞击导致的电路瞬时故障现象，它可能引起数据错误或触发器行为异常。设计的关键在于采用了双互锁存储单元结构，这种结构能够有效防止单粒子翻转，即单粒子事件导致的逻辑状态改变。 为了进一步抵抗单粒子瞬态的影响，电路中引入了保护门电路和施密特触发器。保护门电路可以在单粒子事件发生时提供额外的保护，确保触发器的稳定工作，而施密特触发器则有助于滤除因单粒子引起的不规则电压波动。电路设计采用的是0.25μm的商业CMOS工艺，这保证了设计的可行性和集成度。 通过Spectre仿真，研究结果证实了所提RS触发器对单粒子事件具有高度免疫力，即使在遭受单粒子翻转或瞬态脉冲的情况下，其输出电压波形也能保持稳定。与传统的三模冗余结构相比，这种设计在保持相同可靠性的前提下，电路面积减少了27.8%，功耗降低了43.1%，体现出更高的能效和空间效率。 论文的研究对象和关键词包括单粒子效应、单粒子翻转、单粒子瞬态脉冲、辐射加固以及触发器，这些都反映了设计的核心关注点和研究领域。总体来说，这项工作对于提高微电子系统在高辐射环境中的稳健性具有重要意义，为抗单粒子效应的电路设计提供了新的思路和技术支持。