一種抗輻照PROM低功耗讀出電路及方法與流程

一種抗輻照PROM低功耗讀出電路及方法與流程背景隨著科技的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品的使用場景也變得越來越廣泛。其中，有些場景比較特殊，如航空航天、核能等高強(qiáng)度輻射環(huán)境下的電子設(shè)備。這些環(huán)境對(duì)設(shè)備的抗輻照性能有著非常高的要求。然而常規(guī)的存儲(chǔ)器芯片在高強(qiáng)度輻射環(huán)境下很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，這就需要一種能夠抵御輻射損傷的存儲(chǔ)器芯片，即抗輻照PROM芯片?？馆椪誔ROM芯片是能夠在高強(qiáng)度輻射環(huán)境下保持記憶中數(shù)據(jù)的一種芯片。但是，PROM讀取數(shù)據(jù)時(shí)需要耗費(fèi)大量的功率，這在低功耗場景下是不適用的。因此，本文需要探討一種既能夠抵御輻射損壞，同時(shí)又具有低功耗特性的抗輻照PROM讀出電路。設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)該抗輻照PROM讀出電路時(shí)，需要考慮三個(gè)方面，即抗輻照性、低功耗和讀取速度。抗輻照性在抵御輻射損壞方面，本設(shè)計(jì)采用閃存結(jié)構(gòu)，其能夠抵御電子和離子輻射，這使得其在高輻照環(huán)境下具有相對(duì)較高的可靠性。同時(shí)，采用加厚閃存介質(zhì)層，增加了其承受輻射的能力。低功耗在低功耗方面，本設(shè)計(jì)選擇使用SRAM靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器和全異步時(shí)序。SRAM特點(diǎn)是讀寫速度快，但功耗較高，為了實(shí)現(xiàn)低功耗，本設(shè)計(jì)采用了靜態(tài)功耗優(yōu)化技術(shù)。同時(shí)，使用全異步時(shí)序，可以避免同步時(shí)序的功耗，從而實(shí)現(xiàn)低功耗特性。讀取速度在讀取速度方面，本設(shè)計(jì)采用兩級(jí)放大器結(jié)構(gòu)，能夠增大讀出電流，提高速度。方法與流程下面介紹本設(shè)計(jì)的具體方法與流程：1.邏輯電路設(shè)計(jì)首先，需要進(jìn)行邏輯電路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出符合要求的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用了閃存結(jié)構(gòu)，具體設(shè)計(jì)流程如下：1.1設(shè)計(jì)存儲(chǔ)單元和位線存儲(chǔ)單元是閃存存儲(chǔ)器的基本單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元需要單獨(dú)編址。為了實(shí)現(xiàn)正常的存儲(chǔ)和讀寫操作，需要在存儲(chǔ)單元的上下兩端分別接上位線。在本設(shè)計(jì)中，每個(gè)存儲(chǔ)單元包含兩個(gè)MOS管，這兩個(gè)MOS管的輸出通過一個(gè)全局位線控制電路，分別和兩個(gè)位線相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫。1.2設(shè)計(jì)全局位線控制電路全局位線控制電路用于控制所有存儲(chǔ)單元的位線輸出。在本設(shè)計(jì)中，全局位線控制電路采用兩級(jí)反相器+與門的組合電路，它能夠控制所有存儲(chǔ)單元位線的狀態(tài)，確保存儲(chǔ)器能夠正常的工作。2.讀出電路設(shè)計(jì)讀出電路的設(shè)計(jì)需要考慮三個(gè)方面，即低功耗、抗輻照和讀取速度。具體設(shè)計(jì)流程如下：2.1設(shè)計(jì)前級(jí)放大器前級(jí)放大器的功能是將讀出的微弱電流信號(hào)放大，以便后續(xù)的電路能夠更好的讀取。在本設(shè)計(jì)中，前級(jí)放大器采用兩級(jí)放大器結(jié)構(gòu)，增大讀出電流的同時(shí)還能夠提高讀取速度。為了盡可能的降低功耗，本設(shè)計(jì)采用了源極級(jí)聯(lián)放大器結(jié)構(gòu)，它能夠有效降低功耗。2.2設(shè)計(jì)后級(jí)放大器后級(jí)放大器的功能是將前級(jí)放大器輸出的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的放大，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便后續(xù)的電路進(jìn)行處理。在本設(shè)計(jì)中，后級(jí)放大器采用基于CMOS技術(shù)的比較器電路，它能夠?qū)⑶凹?jí)放大器的信號(hào)進(jìn)行放大以及轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。此外，后級(jí)放大器還需要進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證讀出的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3.電路測試與優(yōu)化在設(shè)計(jì)完成后，需要進(jìn)行電路測試，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確性和可靠性。在測試過程中，需要檢測讀出電路的抗輻照性、低功耗性和讀取速度。如果測試不合格，需要對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化，直至符合要求為止。結(jié)論本文介紹了一種抗輻照PROM低功耗讀出電路及方法與流程。該電路采用SRAM+閃存結(jié)構(gòu)，能夠抵御高強(qiáng)度輻照環(huán)境下的電磁波干擾。同時(shí)，本電路采用SRAM靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器和全異步