本技術涉及瞬態加固電路，尤其涉及基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路及方法。

背景技術：

1、粒子瞬態效應是由粒子對介質中電子的能量傳遞引起的。當一個粒子(如電子或光子)穿過介質時，它與介質中的原子或分子相互作用，導致電子從其原子軌道中激發出來或被剝離。這些激發態或離子化態僅在瞬間存在，并迅速衰減。在這個過程中，空穴被形成，它在周圍介質中移動直到與其他電子重新結合。這個重新結合過程的時間尺度短于電子與介質相互作用的時間尺度，因此可以認為所有電子在一個時間段內同時重新結合。單粒子瞬態效應可以用于開發高靈敏度的單粒子傳感器，通過將敏感介質與電子探測器結合，當粒子穿過介質并引起瞬態效應時，可以通過電子探測器捕捉到這個信號，這種單粒子傳感器可以用于環境監測、生命科學研究等領域；單粒子瞬態效應可以被用于評估電子器件的可靠性。在電子設備中，單粒子瞬態效應可能會導致誤操作或器件損壞，因此對于電子器件的可靠性評估非常重要。通過模擬或實驗，可以研究電子器件在單粒子瞬態效應下的響應，蘋果器件對粒子輻射的抵抗能力，從而指導電子器件的設計和制造。

2、單粒子瞬態(single?event?transient,set)是由于高能帶電粒子轟擊半導體器件時，沿著粒子軌跡電離出電子-空穴對，這些載流子在電場的作用下通過電荷擴散和漂移進行輸運，電荷輸運的過程導致器件中發生電流瞬變從而導致的電流電壓突然性波動，是一種單粒子效應。set脈沖在電路中傳播時會影響電路的性能，甚至有可能造成電路的損壞導致不能正常工作。隨著半導體制造技術的發展，工藝尺寸的縮減使得器件發生set所需的電荷變得更少，從而導致電路對set更加敏感。

3、在模擬電路中，帶隙基準(bandgap?reference,bgr)可以為電路提供不受溫度影響的穩定的參考電壓，由于其結構簡單、噪聲低等特點廣泛應用于空間探索、高能物理實驗等應用環境中。

4、bgr電路是利用半導體器件中與溫度系數成正比的電壓和反比的電壓進行線性疊加，得到一個近似零溫度系數的基準電壓。bgr電路能夠提供穩定的電壓或電流輸出，并且降低了溫度對電路性能的影響，然而從研究文獻和重離子實驗中可以看出，帶隙基準極易受到set的影響，因此有必要設計一種基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路。

技術實現思路

1、本技術提供基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路及方法，以解決現有技術中輸出電壓不穩定的問題，實現了對受到set后的bgr輸出的vref電壓進行實時調整，可以有效對電路進行加固，能使輸出電壓穩定在一定范圍內。

2、本技術提供基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路，所述負向單粒子瞬態加固電路包括比較器、電阻網絡、晶體管和電容；

3、所述比較器的正極輸入端與bgr輸出端連接，所述比較器的負極輸入端與電阻網絡連接，所述比較器的輸出端與晶體管柵極連接；

4、所述晶體管漏極連接比較器正極輸入端，所述晶體管源極與電容一端和電壓輸出端連接，所述電容另一端接地。

5、優選的，本技術提供的基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路，其中，所述電阻網絡由多個電阻串聯而成，且所述電阻網絡接地，多個電阻包括第五電阻、第六電阻、第n電阻rn(n為大于5的整數)。

6、優選的，本技術提供的基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路，其中，所述比較器由偏置電路、第一級差分放大器電路、第二級差分轉單端輸出電路和輸出緩沖電路組成，所述偏置電路依次連接第一級差分放大器電路、第二級差分轉單端輸出電路、輸出緩沖電路。

7、優選的，本技術提供的基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路，其中，所述第一級差分放大器電路包括第二晶體管、第一差分輸入晶體管、第二差分輸入晶體管、第一負載管、第二負載管、第一復位管和第二復位管，所述第二晶體管源極接地，柵極與偏置電路中的第八晶體管的柵極連接，所述第二晶體管的漏極分別連接第一差分輸入晶體管的源極、第二差分輸入晶體管源極，所述第一差分輸入晶體管的漏極分別連接第一負載管漏極、第一復位管漏極；所述第二差分輸入晶體管漏極分別連接第二復位管漏極和第二負載管漏極。

8、優選的，本技術提供的基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路，其中，所述第二級差分轉單端輸出電路包括第三晶體管、第三差分輸入晶體管、第四差分輸入晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第七晶體管、第三負載管、第四負載管、第五負載管、第六負載管、第三復位管和第四復位管，所述第三晶體管柵極與第八晶體管的柵極連接，所述第三晶體管源極接地，所述第三晶體管漏極分別連接第三差分輸入晶體管源極和第四差分輸入晶體管源極；

9、所述第三差分輸入晶體管漏極連接第五負載管漏極，所述第四差分輸入晶體管漏極連接第四負載管漏極，所述第三差分輸入晶體管柵極分別連接第三負載管漏極和第六晶體管漏極，所述第六晶體管源極接地，所述第六晶體管漏極連接第四晶體管漏極；

10、所述第四差分輸入晶體管漏極分別連接第四負載管漏極和第四復位管漏極，所述第四差分輸入晶體管柵極分別連接第四負載管漏極和第七晶體管漏極，所述第七晶體管源極接地，所述第七晶體管漏極還連接第五晶體管漏極；

11、所述第五負載管柵極連接第六負載管柵極并連接第三復位管漏極。

12、優選的，本技術提供的基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路，其中，所述輸出緩沖電路由三個反相器串聯而成，所述反相器輸入端連接第四差分輸入晶體管漏極。

13、優選的，本技術提供的基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路，其中，所述偏置電路包括第五復位管、第一晶體管和第八晶體管，所述第五復位管漏極與第八晶體管漏極之間連接串聯連接的第四電阻、第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第八晶體管源極接地，所述第一晶體管漏極接第八晶體管漏極，所述第一晶體管源極接地。

14、優選的，基于比較器和電阻網絡的負向單粒子瞬態加固電路的加固方法，包括以下步驟：

15、a、在bgr受到雙指數電流源影響后，其輸出電壓vref會產生正向的電壓變化；

16、b、負向單粒子瞬態加固電路首先通過電阻網絡修改比較器參考電壓值vcmp，給定一個脈沖電壓值vpilse使得比較器一直處于實時比較狀態；

17、c、根據vref與vcmp大小的變化得到比較器的輸出電壓vcmp_op，vcmp_op通過晶體管輸出電壓；

18、d、vcmp_op控制晶體管的開閉，vref大于vcmp時晶體管關閉，此時final_op1的輸出電壓由電容供電，vref大于vcmp時晶體管打開，final_op的輸出電壓為vref。

19、有益效果：本發明基于比較器對受到set后的bgr輸出的vref電壓進行實時調整，可以有效對電路進行加固，能使輸出電壓穩定在一定范圍內。

20、上述說明僅是本技術實施例技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術實施例的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本技術實施例的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本技術的具體實施方式。