一种抗辐照PROM低功耗读出电路及方法与流程

一种抗辐照PROM低功耗读出电路及方法与流程背景随着科技的不断发展，电子产品的使用场景也变得越来越广泛。其中，有些场景比较特殊，如航空航天、核能等高强度辐射环境下的电子设备。这些环境对设备的抗辐照性能有着非常高的要求。然而常规的存储器芯片在高强度辐射环境下很容易出现数据丢失，这就需要一种能够抵御辐射损伤的存储器芯片，即抗辐照PROM芯片。抗辐照PROM芯片是能够在高强度辐射环境下保持记忆中数据的一种芯片。但是，PROM读取数据时需要耗费大量的功率，这在低功耗场景下是不适用的。因此，本文需要探讨一种既能够抵御辐射损坏，同时又具有低功耗特性的抗辐照PROM读出电路。设计方案在设计该抗辐照PROM读出电路时，需要考虑三个方面，即抗辐照性、低功耗和读取速度。抗辐照性在抵御辐射损坏方面，本设计采用闪存结构，其能够抵御电子和离子辐射，这使得其在高辐照环境下具有相对较高的可靠性。同时，采用加厚闪存介质层，增加了其承受辐射的能力。低功耗在低功耗方面，本设计选择使用SRAM静态随机存储器和全异步时序。SRAM特点是读写速度快，但功耗较高，为了实现低功耗，本设计采用了静态功耗优化技术。同时，使用全异步时序，可以避免同步时序的功耗，从而实现低功耗特性。读取速度在读取速度方面，本设计采用两级放大器结构，能够增大读出电流，提高速度。方法与流程下面介绍本设计的具体方法与流程：1.逻辑电路设计首先，需要进行逻辑电路设计，设计出符合要求的存储器结构。本设计采用了闪存结构，具体设计流程如下：1.1设计存储单元和位线存储单元是闪存存储器的基本单元，每个存储单元需要单独编址。为了实现正常的存储和读写操作，需要在存储单元的上下两端分别接上位线。在本设计中，每个存储单元包含两个MOS管，这两个MOS管的输出通过一个全局位线控制电路，分别和两个位线相连接，实现数据的读写。1.2设计全局位线控制电路全局位线控制电路用于控制所有存储单元的位线输出。在本设计中，全局位线控制电路采用两级反相器+与门的组合电路，它能够控制所有存储单元位线的状态，确保存储器能够正常的工作。2.读出电路设计读出电路的设计需要考虑三个方面，即低功耗、抗辐照和读取速度。具体设计流程如下：2.1设计前级放大器前级放大器的功能是将读出的微弱电流信号放大，以便后续的电路能够更好的读取。在本设计中，前级放大器采用两级放大器结构，增大读出电流的同时还能够提高读取速度。为了尽可能的降低功耗，本设计采用了源极级联放大器结构，它能够有效降低功耗。2.2设计后级放大器后级放大器的功能是将前级放大器输出的信号进行进一步的放大，并将其转换成数字信号，以便后续的电路进行处理。在本设计中，后级放大器采用基于CMOS技术的比较器电路，它能够将前级放大器的信号进行放大以及转换成数字信号。此外，后级放大器还需要进行校准，以保证读出的数据的准确性。3.电路测试与优化在设计完成后，需要进行电路测试，以检验设计的正确性和可靠性。在测试过程中，需要检测读出电路的抗辐照性、低功耗性和读取速度。如果测试不合格，需要对电路进行优化，直至符合要求为止。结论本文介绍了一种抗辐照PROM低功耗读出电路及方法与流程。该电路采用SRAM+闪存结构，能够抵御高强度辐照环境下的电磁波干扰。同时，本电路采用SRAM静态随机存储器和全异步