本發(fā)明涉及抗核輻射芯片中的時(shí)鐘線、置位線、復(fù)位線以及各種數(shù)據(jù)、控制線的長距離傳輸時(shí)，驅(qū)動(dòng)器（BUFFER）的加固設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種長線傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)器加固電路及時(shí)鐘線長線傳輸電路。

背景技術(shù)：

隨著我國綜合國力的增強(qiáng),針對(duì)核事故\核戰(zhàn)爭的救援關(guān)鍵技術(shù)裝備已上升為國家戰(zhàn)略技術(shù)裝備儲(chǔ)備的重中之重!核事故\核戰(zhàn)爭救援裝備,從技術(shù)上而言,可以分為兩個(gè)關(guān)鍵層次:一是電子信息系統(tǒng)的抗核輻照芯片技術(shù)與抗核輻照加固技術(shù),二是具備抗核技術(shù)的智能化的無人裝備如無人車\機(jī)器人\無人機(jī)\無人艇等。

我國目前只在航天衛(wèi)星領(lǐng)域采用了抗輻照芯片加固技術(shù)，因?yàn)橥鈱涌臻g的單粒子效應(yīng)的影響，長期的照射會(huì)使電子系統(tǒng)的基本單元門電路損壞、閂鎖不翻轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致整個(gè)電子系統(tǒng)的失效！但是在航空、兵器尤其是核工程領(lǐng)域，我國抗核芯片的應(yīng)用還是空白！

隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，核電站的增多，如何在發(fā)生戰(zhàn)術(shù)核戰(zhàn)爭、核電站事故、核工程災(zāi)難等離子射線強(qiáng)烈的環(huán)境中，空中飛機(jī)、無人機(jī)還能飛，地面車輛還可正常行駛，這就使抗核技術(shù)的難題需要投入重大資金去攻克。

縱觀世界的核事故救援歷史，如俄羅斯、日本等國的核事故，可以發(fā)現(xiàn)，他們目前并不具有抗核芯片加固的無人車、無人機(jī)等技術(shù)，抗核芯片設(shè)計(jì)技術(shù)目前只有美國、中國等少數(shù)核大國擁有。

抗核輻射芯片是抗核技術(shù)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其中的時(shí)鐘線、置位線、復(fù)位線以及各種數(shù)據(jù)、控制線等在長距離傳輸時(shí)，驅(qū)動(dòng)器（BUFFER）也是關(guān)鍵元件之一，也是抗核芯片要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。

一般商用未加固的抗核芯片在107-108 rad ( Si ) /s的 γ 射線劑量率下就會(huì)發(fā)生閂鎖，其抗γ總劑量輻射能力在102Gy（Si）數(shù)量級(jí)，而核爆炸環(huán)境以及其它核放射，其X射線和γ射線，脈沖輻射寬度大約在10ns--1μs，具有很高的強(qiáng)度，劑量率達(dá)到1010Gy（Si）/s（1300 碼=1185m）。還因?yàn)橐恍┪墨I(xiàn)中對(duì)反相器、BUFFER的設(shè)計(jì)都是面向空間抗輻射設(shè)計(jì)的，因此，需要設(shè)計(jì)一種抗核輻射加固的長線傳輸所需的驅(qū)動(dòng)器BUFFER電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種抗核輻射芯片中長線傳輸驅(qū)動(dòng)器BUFFER的加固電路，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種抗核輻射芯片中長線傳輸驅(qū)動(dòng)器BUFFER的加固電路，包括串聯(lián)在輸入信號(hào)clkin與輸出信號(hào)clkout之間的若干個(gè)加固反相器inv。

進(jìn)一步的，所述的加固反相器inv包括串聯(lián)的加固反相器inv1與加固反相器inv2，其中，所述的加固反相器inv1接收輸入信號(hào)clkin，所述的加固反相器inv1的輸出作為所述加固反相器inv2的輸入，所述的加固反相器inv2的輸出作為輸出信號(hào)clkout。

進(jìn)一步的，所述加固反相器inv1由p1、n1、p2和n2構(gòu)成，所述的p1、n1、p2和n2的柵極與輸入信號(hào)clkin連接，所述的p1、p2的源極接Vdd，n2的源極接Vss，p2、n2的漏極相連交于sp2，n1的源極與sp2連接，P1、n1的漏極相連交于sp1，所述的sp1作為加固反相器inv1的輸出。

進(jìn)一步的，所述加固反相器inv2由p3、n3、p4和n4構(gòu)成，所述的p3、n3、p4和n4的柵極與加固反相器inv1的輸出sp1連接，p3、p4的源極接Vdd，n4的源極接Vss，所述p3、n4的漏極相連交于sp4，n3的源極與sp4相連，P3、n3的漏極相連交于sp3，sp3作為加固反相器inv2的輸出。

進(jìn)一步的，所述的加固反相器inv1和加固反相器inv2的NMOS管的柵采用環(huán)形柵設(shè)計(jì)，以對(duì)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行加固。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)器BUFFER采用三阱工藝，其中，在p型襯底上形成n阱，在n阱的底部形成n⁺深阱，再在n阱里形成p阱，在p阱里制造NMOS器件，n⁺深阱接最高電壓。

本發(fā)明還提供一種抗核輻射芯片中時(shí)鐘線長線傳輸電路，包括時(shí)鐘長線的輸出驅(qū)動(dòng)buffer1和接收終端buffer2，所述的時(shí)鐘長線的輸出驅(qū)動(dòng)buffer1與接收終端buffer2之間串聯(lián)有若干個(gè)如權(quán)利要求1所述的加固電路。

進(jìn)一步的：包括依次串聯(lián)的加固反相器inv1、加固反相器inv2、加固反相器inv3和加固反相器inv4，其中，輸出驅(qū)動(dòng)buffer1連接加固反相器inv1的輸入，加固反相器inv1的輸出作為加固反相器inv2的輸入，加固反相器inv2的輸出作為加固反相器inv3的輸入，加固反相器inv3的輸出作為加固反相器inv4的輸入，加固反相器inv4的輸出連接接收終端buffer2。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明抗核輻射芯片中的長線傳輸驅(qū)動(dòng)器的抗核輻射加固電路，在核輻射環(huán)境下，其輸出電壓達(dá)到了軌電壓的要求，極大地增強(qiáng)了NMOS管的魯棒性，有效地克服了襯底的去偏置效應(yīng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種時(shí)鐘線長線傳輸電路的電路圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種長線傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)器加固電路的電路圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的加固反相器inv1和加固反相器inv2部分的邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的驅(qū)動(dòng)器加固電路中驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖2-4所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種抗核輻射芯片中長線傳輸驅(qū)動(dòng)器BUFFER的加固電路，包括串聯(lián)在輸入信號(hào)clkin與輸出信號(hào)clkout之間的若干個(gè)加固反相器inv。

在一具體實(shí)施例中，所述的加固反相器inv包括串聯(lián)的加固反相器inv1與加固反相器inv2，其中，所述的加固反相器inv1接收輸入信號(hào)clkin，所述的加固反相器inv1的輸出作為所述加固反相器inv2的輸入，所述的加固反相器inv2的輸出作為輸出信號(hào)clkout。

在一具體實(shí)施例中，所述加固反相器inv1由p1、n1、p2和n2構(gòu)成，所述的p1、n1、p2和n2的柵極與輸入信號(hào)clkin連接，所述的p1、p2的源極接Vdd，n2的源極接Vss，p2、n2的漏極相連交于sp2，n1的源極與sp2連接，P1、n1的漏極相連交于sp1，所述的sp1作為加固反相器inv1的輸出。

在一具體實(shí)施例中，所述加固反相器inv2由p3、n3、p4和n4構(gòu)成，所述的p3、n3、p4和n4的柵極與加固反相器inv1的輸出sp1連接，p3、p4的源極接Vdd，n4的源極接Vss，所述p3、n4的漏極相連交于sp4，n3的源極與sp4相連，P3、n3的漏極相連交于sp3，sp3作為加固反相器inv2的輸出。

在一具體實(shí)施例中，所述的加固反相器inv1和加固反相器inv2的NMOS管的柵采用環(huán)形柵設(shè)計(jì)，以對(duì)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行加固。

在一具體實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器BUFFER采用三阱工藝，其中，在p型襯底上形成n阱，在n阱的底部形成n⁺深阱，再在n阱里形成p阱，在p阱里制造NMOS器件，n⁺深阱接最高電壓。

本發(fā)明還提供本發(fā)明還提供一種抗核輻射芯片中時(shí)鐘線長線傳輸電路，如圖1所示：包括時(shí)鐘長線的輸出驅(qū)動(dòng)buffer1和接收終端buffer2，所述的時(shí)鐘長線的輸出驅(qū)動(dòng)buffer1與接收終端buffer2之間串聯(lián)有若干個(gè)如權(quán)利要求1所述的加固電路。

在一具體實(shí)施例中：包括依次串聯(lián)的加固反相器inv1、加固反相器inv2、加固反相器inv3和加固反相器inv4，其中，輸出驅(qū)動(dòng)buffer1連接加固反相器inv1的輸入，加固反相器inv1的輸出作為加固反相器inv2的輸入，加固反相器inv2的輸出作為加固反相器inv3的輸入，加固反相器inv3的輸出作為加固反相器inv4的輸入，加固反相器inv4的輸出連接接收終端buffer2。

為了方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過具體使用方式上對(duì)本發(fā)明的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

在具體使用時(shí)，p1、n1、p2和n2分別是pmos管一、nmos管一、pmos管二和nmos管二，pmos管一、nmos管一、pmos管二和nmos管二的柵極與輸入信號(hào)clkin相連，pmos管一、pmos管二的源極接Vdd，nmos管二的源極接Vss，pmos管二、nmos管二的漏極相連交于spmos管二，nmos管一的源極與spmos管二相連。pmos管一、nmos管一的漏極相連交于spmos管一，spmos管一作為inv1的輸出。當(dāng)如圖2所示的spmos管一、spmos管二處于電路敏感點(diǎn)時(shí)，兩點(diǎn)的電位相等，不會(huì)因核輻射造成的nmos管一的閾值電壓變低而使spmos管一的電壓產(chǎn)生降低。p3、n3、p4和n4分別是pmos管三、nmos3管三、pmos管四和nmos管四，pmos管三、nmos3管三、pmos管四和nmos管四的柵極與inv1的輸出spmos管一相連，pmos管三、pmos管四的源極接Vdd，nmos管四的源極接Vss，pmos管三、nmos管四的漏極相連交于spmos管四，nmos3管三的源極與spmos管四相連。pmos管三、nmos3管三的漏極相連交于spmos管三，spmos管三作為inv2的輸出連接輸出信號(hào)。同樣當(dāng)如圖2所示的spmos管三、spmos管四處于電路敏感點(diǎn)時(shí)，兩點(diǎn)的電位相等，不會(huì)因核輻射造成的nmos3管三的閾值電壓變低而使spmos管三的電壓產(chǎn)生降低。所述加固反相器NMOS管的柵采用環(huán)形柵設(shè)計(jì)，對(duì)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行加固。對(duì)于NMOS管的漏極敏感點(diǎn)，由于鳥嘴效應(yīng)和邊緣效應(yīng)，產(chǎn)生的寄生NMOS管，在核輻射條件下極易造成器件的邏輯錯(cuò)誤。對(duì)NMOS管的漏極采用環(huán)形柵設(shè)計(jì)的方法，有效地克服了寄生NMOS管的破壞作用。所述長線BUFFER驅(qū)動(dòng)器采用的三阱工藝，極大地減少了襯底噪聲對(duì)器件的干擾。在核輻射環(huán)境下，普通的單阱工藝或雙阱工藝，襯底的大噪聲極易引起襯底的去偏置效應(yīng)，造成器件的邏輯錯(cuò)誤，甚至導(dǎo)致器件的永久損壞。對(duì)于時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)電路BUFFRE，更是敏感。采用三阱工藝，在p型襯底上形成n阱，在n阱的底部形成n⁺深阱，再在n阱里形成p阱，在p阱里制造NMOS器件，n⁺深阱接最高電壓。

綜上所述，本發(fā)明抗核輻射芯片中的長線傳輸驅(qū)動(dòng)器的抗核輻射加固電路，在核輻射環(huán)境下，其輸出電壓達(dá)到了軌電壓的要求，極大地增強(qiáng)了NMOS管的魯棒性，有效地克服了襯底的去偏置效應(yīng)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。