一种辐照加固的过温保护电路、芯片及电子设备

本发明涉及集成电路，尤其涉及一种辐照加固的过温保护电路、芯片及电子设备。

背景技术：

1、随着科技的发展，越来越多的芯片会工作在辐照环境下，基于辐照效应(例如，总剂量效应和单粒子效应)的存在，芯片会面临性能衰退、参数漂移甚至芯片失效的风险，因此，集成电路的辐照加固研究具有重要意义。在芯片的工作过程中，芯片的热耗是决定芯片性能的重要参数，基于此，过温保护电路被广泛集成于智能功率芯片、电源管理芯片等应用中。

2、现有技术中的过温保护电路，由于在辐照时存在的总剂量效应，会导致其过温阈值发生较大偏移，导致过温保护电路的稳定性和可靠性较低，无法确保芯片参数在辐照环境中的精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种辐照加固的过温保护电路、芯片及电子设备，用于提高过温保护电路的稳定性和可靠性，确保芯片参数在辐照环境中的精度。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种辐照加固的过温保护电路，包括：并联的第一温度采样模块和第二温度采样模块，以及分别与第一温度采样模块和第二温度采样模块电连接的过温信号生成模块，第一温度采样模块包括设置于芯片的第一区域的第一温度传感器，第二温度采样模块包括设置于芯片的第二区域的第二温度传感器，其中，在辐照环境中时第一温度传感器的过温阈值偏移量与第二温度传感器的过温阈值偏移量相同。

4、第一温度采样模块用于，基于第一区域的环境温度向过温信号生成模块输出第一温度电压。第二温度采样模块用于，基于第二区域的环境温度向过温信号生成模块输出第二温度电压。过温信号生成模块用于，对第一温度电压和第二温度电压进行比较，当第一温度电压以及第二温度电压之间的电压差满足预设条件时输出过温信号。

5、与现有技术相比，本发明提供的辐照加固的过温保护电路中，第一温度采样模块包括设置于芯片的第一区域的第一温度传感器，使得第一温度采样模块可以基于第一区域的环境温度向过温信号生成模块输出与环境温度相关的第一温度电压，第二温度采样模块包括设置于芯片的第二区域的第二温度传感器，使得第二温度采样模块可以基于第二区域的环境温度向过温信号生成模块输出与环境温度相关的第二温度电压，从而将第一区域的温度和第二区域的温度转换为电压信号进行比较，当第一温度电压和第二温度电压相等时，过温信号生成模块可以输出过温信号，对芯片实现了过温保护的目的。同时，由于在辐照环境中，第一温度传感器的过温阈值偏移量与第二温度传感器的过温阈值偏移量相同，使得第一温度传感器和第二温度传感器的动态变化是同步的，对第一温度电压和第二温度电压的影响也是同步的，由于第一温度传感器和第二温度传感器同时发生了过温阈值的漂移，且漂移量相同，在一定程度上可以减少总剂量效应对过温保护电路的影响，进而实现辐照加固的效果，提高了过温保护电路的可靠性和稳定性，减小了过温阈值漂移对芯片参数的影响。

6、第二方面，本发明还提供一种芯片，包括上述第一方面技术方案所述的辐照加固的过温保护电路。

7、与现有技术相比，本发明提供的芯片的有益效果与上述技术方案所述辐照加固的过温保护电路有益效果相同，此处不做赘述。

8、第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括上述第二方面技术方案所述的芯片。

9、与现有技术相比，本发明提供的电子设备的有益效果与上述技术方案所述的辐照加固的过温保护电路有益效果相同，此处不做赘述。

技术特征：

1.一种辐照加固的过温保护电路，其特征在于，包括：并联的第一温度采样模块和第二温度采样模块，以及分别与所述第一温度采样模块和第二温度采样模块电连接的过温信号生成模块，所述第一温度采样模块包括设置于芯片的第一区域的第一温度传感器，所述第二温度采样模块包括设置于所述芯片的第二区域的第二温度传感器，其中，在辐照环境中时所述第一温度传感器的过温阈值偏移量与所述第二温度传感器的过温阈值偏移量相同；

2.根据权利要求1所述的辐照加固的过温保护电路，其特征在于，所述第一温度传感器包括第一三极管，所述第二温度传感器包括第二三极管；

3.根据权利要求2所述的辐照加固的过温保护电路，其特征在于，所述第一温度采样模块还包括依次电连接的第一电流源、第一分压电阻以及过温迟滞单元，其中：

4.根据权利要求3所述的辐照加固的过温保护电路，其特征在于，所述过温迟滞单元包括第二分压电阻和开关管，其中：

5.根据权利要求4所述的辐照加固的过温保护电路，其特征在于，当所述第一温度电压以及所述第二温度电压之间的电压差满足预设条件时，所述开关管用于，在所述过温信号的驱动下关断，所述第一三极管的基极通过所述第二分压电阻与所述第一分压电阻的第二端电连接。

6.根据权利要求3所述的辐照加固的过温保护电路，其特征在于，所述第二温度采样模块还包括第二电流源，所述第二电流源的第一端与所述电源电压端电连接，所述第二电流源的第二端与所述第二三极管的基极和集电极电连接，所述第二三极管的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的辐照加固的过温保护电路，其特征在于，所述过温信号生成模块包括电连接的电压比较器和反相器，其中：

8.根据权利要求1所述的辐照加固的过温保护电路，其特征在于，所述预设条件包括所述第一温度电压和所述第二温度电压相等。

9.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的辐照加固的过温保护电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的芯片。

技术总结
本发明公开一种辐照加固的过温保护电路、芯片及电子设备，涉及集成电路技术领域，以提高过温保护电路的稳定性和可靠性，确保芯片参数在辐照环境中的精度。所述辐照加固的过温保护电路包括：并联的第一温度采样模块和第二温度采样模块，以及分别与第一温度采样模块和第二温度采样模块电连接的过温信号生成模块，第一温度采样模块包括设置于芯片的第一区域的第一温度传感器，第二温度采样模块包括设置于芯片的第二区域的第二温度传感器，其中，在辐照环境中时第一温度传感器的过温阈值偏移量与第二温度传感器的过温阈值偏移量相同。

技术研发人员：蔡小五,党建英,潘龙丽,葛维维,王谞芃,路玉,解亚菲,李博
受保护的技术使用者：中国科学院微电子研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16