一种脉冲波形测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及单粒子效应研究领域，特别是涉及一种脉冲波形测试方法。
【背景技术】
[0002]单粒子效应是指单个高能粒子穿过微电子器件的灵敏区时造成器件状态的非正常改变的一种福射效应，包括单粒子翻转(Single event upset)、单粒子锁定(Singleevent latch up)、单粒子功能中断、单粒子瞬态脉冲(Signal event transient，SET)、单粒子多位翻转、单粒子烧毁(Single event burnout)、单粒子栅击穿(Single event gaterupture)、单粒子扰动及单粒子硬错误等。
[0003]单粒子效应是诱发电子设备异常的主要辐射效应之一，在集成电路中发生频率最高的是单粒子瞬时脉冲效应和单粒子翻转效应。瞬时脉冲在组合逻辑路径上产生并被传播，称为SET，SET导致逻辑状态翻转，使得电路的逻辑状态发生错误，严重影响集成电路的功能。因此需要对单粒子瞬态脉冲进行捕获，以此对集成电路中的单粒子效应进行评价和研究，以解决单粒子瞬态脉冲对集成电路的影响。
[0004]如图1所示为现有技术中的一种单粒子脉冲宽度测量方法I，通过脉冲产生模块在待测辐射环境中形成原始单粒子瞬态脉冲;通过脉冲展宽模块将原始单粒子瞬态脉冲的展宽延时量;再通过脉冲捕捉模块将展宽后的单粒子瞬态脉冲转化为二进制码;再通过单粒子瞬态脉冲展宽后的宽度以及延时量确定所述单粒子瞬态脉冲的宽度。可有效解决单粒子瞬态脉冲宽度太窄而难以测量的难题，减小测试结构对工艺、系统、测试设备的依赖性。但是上述方法只能测量单粒子瞬态脉冲的宽度，而无法有效还原单粒子瞬态脉冲的波形，在模型结构上还存在一些偏差，因此无法对单粒子瞬态脉冲进行精确建模。
[0005]因此如何对单粒子瞬态脉冲进行精确的建模，进而更有效地解决单粒子瞬态脉冲对集成电路的影响已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种脉冲波形测试方法，用于解决现有技术中对单粒子瞬态脉冲的建模不精确等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种脉冲波形测试方法，所述脉冲波形测试方法至少包括:
[0008]收集单粒子轰击信息，并产生单粒子瞬态脉冲；
[0009]检测所述单粒子瞬态脉冲在不同电压值时的脉冲宽度，并产生相应宽度的脉冲信号；
[0010]根据不同电压值时产生的相应宽度的脉冲信号标定当前电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度；
[0011]将不同电压值时标定的脉冲宽度整合并还原所述单粒子瞬态脉冲的波形。
[0012]优选地，产生所述单粒子瞬态脉冲的方法如下:在待测辐射环境中对待测器件采用粒子轰击。
[0013]更优选地，粒子轰击反相器的MOS管漏端。
[0014]优选地，采用不同阈值的缓冲器分别检测所述单粒子瞬态脉冲在不同电压值时的脉冲宽度。
[0015]更优选地，通过调节MOS管的阈值以及宽长比来设定缓冲器的阈值。
[0016]优选地，标定不同电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度的方法如下:在当前电压值时未检测到所述单粒子瞬态脉冲时，通过反相器链对输入信号进行逐级反相处理，在当前电压值时检测到所述单粒子瞬态脉冲时，所述反相器链受到所述单粒子瞬态脉冲的影响，部分反相器的输出状态发生翻转，通过输出状态发生翻转的反相器的数量来标定当前电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度。
[0017]更优选地，当前电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度满足如下关系式:
[0018]IV=ATXN±AT/2，
[0019]其中，IV为当前电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度，AT为一级反相器的延时时间，N为输出状态发生翻转的反相器的数量，ΔΤ/2为前电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度估算精度。
[0020]如上所述，本发明的脉冲波形测试方法，具有以下有益效果:
[0021]本发明的脉冲波形测试方法测量出了单粒子效应的真实波形，可以以此建立更精准的单粒子效应瞬态电流脉冲模型，对抗辐射电路的加固设计具有重要参考意义。
【附图说明】
[0022]图1显示为现有技术中的单粒子脉冲宽度测量方法的原理示意图。
[0023]图2显示为本发明的脉冲波形测试方法的流程示意图。
[0024]图3显示为本发明产生的单粒子瞬态脉冲的波形示意图。
[0025]图4显示为本发明产生单粒子瞬态脉冲的原理示意图。
[0026]图5显示为本发明检测不同电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度的原理示意图。
[0027]图6显示为本发明标定不同电压值时所述单粒子瞬态脉冲的脉冲宽度的原理示意图。
[0028]元件标号说明
[0029]I单粒子脉冲宽度测量方法
[0030]2待测器件
[0031]31?34第一?第四缓冲器
[0032]311第一反相器
[0033]312第二反相器
[0034]SI ?S4步骤
【具体实施方式】
[0035]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0036]请参阅图2?图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0037]如图2?图6所示，本发明提供一种脉冲波形测试方法，所述脉冲波形测试方法至少包括:
[0038]步骤S1:收集单粒子轰击信息，并产生单粒子瞬态脉冲SETpulse。
[0039]具体地，在待测辐射环境中对待测器件采用粒子轰击以得到所述单粒子瞬态脉冲SETpulse，所述单粒子瞬态脉冲SET pulse的波形如图3所示。在本实施例中，所述待测器件2为单个反相器，如图4所示，包括一匪OS及一PMOS，匪OS和PMOS的漏端相连作为输出端、栅端相连作为输入端，NMOS的源端接地GND，PM0S的源端连接电源电压VDD，其输出连接一固定电平。高电平状态时匪OS导通，PMOS截止，则此时若单粒子轰击PMOS的漏端，可产生单粒子瞬态脉冲SET pulse；低电平状态时PMOS导通，NMOS截止，则此时若单粒子轰击NMOS的漏端，可产生所述单粒子瞬态脉冲SET pulse。
[0040]步骤S2:检测所述单粒子瞬态脉冲SETpulse在不同电压值时的脉冲宽度，并产生相应宽度的脉冲信号。
[0041]具体地，如图5所示，在本实施例中，采用不同阈值的缓冲器分别检测所述单粒子瞬态脉冲SET pulse在不同电压值时的脉冲宽度。在本实施例中，设置4个不同阈值的缓冲器，分别为:阈值为0.4V的第一缓冲器31、阈值为0.5V的第二缓冲器32、阈值为0.7V的第三缓冲器33以及阈值为0.8V的第四缓冲器34，本实施例以电源电压1.2V、正常反相器的阈值
0.6V为基础设定。缓冲器的数量及其阈值的设定可根据实际情况做具体选择，应覆盖整个所述单粒子瞬态脉冲的幅值范围，不以本实施例为限，缓冲器的数量越多，还原的所述单粒子瞬态脉冲SET pulse越准确。
[0042]更具体地，各缓冲器包括串联的第一反相器311和第二反相器312，所述第一反相器311的翻转电平为需要检测的脉冲宽度所