应用于DC/DC的双模冗余抗SET加固方法研究

基于180 nm商用BCD工艺,研究和模拟了单粒子瞬态效应(SET)对Boost型DC/DC转换器带隙基准(BGR)造成的影响,并针对该影响提出了一种基于双模冗余(DMR)技术的抗SET加固方法。采用自带阈值比较器所构成的SET检测电路实现对基准电压的实时动态检测,通过脉冲展宽技术来进一步隔离SET的影响,确保了BGR在受到高能粒子入射时,基准电压在较小的跃变下快速恢复。实验结果表明,在输入电压范围2.9~4.5 V、高能粒子的线性能量传递值100 MeV·cm2/mg的条件下,SET所造成的基准电压最大跃变从2.791 V降至38 mV,恢复时间从800 ns减小到18 ns,SET抑制能力达到98.3%,确保了DC/DC转换器的输出电压稳定。与传统RC加固方案进行对比,该方法具有明显的优势,面积优化28.09%,恢复时间提升99%以上。