改進DICE結構的D觸發器抗SEU設計

孫　敬，陳振嬌，陶建中，張宇涵

（1.江南大學，江蘇無錫214062；2.中國電子科技集團公司第58研究所，江蘇無錫214035）

改進DICE結構的D觸發器抗SEU設計

孫敬1，2，陳振嬌2，陶建中1，2，張宇涵2

（1.江南大學，江蘇無錫214062；2.中國電子科技集團公司第58研究所，江蘇無錫214035）

基于DICE結構主-從型D觸發器的抗輻照加固方法的研究，在原有雙立互鎖存儲單元（DICE）結構D觸發器的基礎上改進電路結構，其主鎖存器采用抗靜態、動態單粒子翻轉（SEU）設計，從鎖存器保留原有的DICE結構。主鎖存器根據電阻加固與RC濾波的原理，將晶體管作電阻使用，使得電路中存在RC濾波，通過設置晶體管合理的寬長比，使其與晶體管間隔的節點的電平在SEU期間不變化，保持原電平狀態，從而使電路具有抗動態SEU的能力。Spectre仿真結果表明，改進的D觸發器既具有抗動態SEU能力，又保留了DICE抗靜態SEU較好的優點，其抗單粒子翻轉效果較好。

單粒子翻轉；DICE；D觸發器；靜態SEU；動態SEU

1　引言

隨著航空航天事業的飛速發展，各類電子器件更多地應用在環境非常惡劣的空間中，如人造衛星、空間站、宇宙飛船等的控制系統。高輻射環境中的高能粒子在穿過電子器件的敏感區時，其軌跡上沉積的電荷被器件電極收集，引發單粒子效應［1～3］，造成器件邏輯狀態的改變或器件的損壞。為此，提高電路的抗輻照加固能力至關重要。

隨著電路工藝特征尺寸的降低和集成度的提高，SRAM存儲單元的節點電容和工作電壓穩步下降，使得更小能量的粒子也能引起存儲單元的翻轉［4～5］。對單粒子翻轉的加固方法很多，系統級加固主要通過邏輯判決對已經發生錯誤的信息進行糾錯和檢錯，如三模冗余技術等；……