УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ Российский патент 2010 года по МПК H03K17/08 

Предлагаемое изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для защиты цифровых микросхем от перегрузки при возникновении «тиристорного эффекта» под воздействием электромагнитного импульса или тяжелых заряженных частиц.

Известно устройство защиты интегральных микросхем (см. патент RU 2305894). Данное устройство содержит датчик тока, включенный между входной клеммой и электронным переключателем, выход которого является выходом устройства. Датчик тока включен между первым и вторым входами усилителя сигналов датчика тока, первый и второй выходы которого соединены с входами компаратора напряжения, подключенного к R-входу RS-триггера, который имеет приоритет по воздействию на R-вход. S-вход триггера соединен с генератором импульсной последовательности с большой скважностью. Первый выход триггера подключен к управляющему входу электронного переключателя, а второй - с базой мощного n-p-n транзистора, коллектор которого соединен с выходом устройства, а эмиттер - с общей шиной.

Недостатком данного устройства является его сложность, большое количество элементов и, как следствие, снижение надежности устройства, что приводит к снижению надежности защищаемого устройства в целом.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности радиоэлектронной аппаратуры потребителя путем защиты от перегрузки при возникновении «тиристорного эффекта».

Поставленная задача достигается тем, что в устройство защиты цифровых микросхем, состоящее из измерительного резистора, установленного в шину питания цифровых микросхем, компаратора, подключенного входом к измерительному резистору, а выходом к входу управления источником питания цифровых микросхем, введены форсирующий транзистор, запирающий диод, времязадающая RC цепь, состоящая из резистора и конденсатора, и МДП транзистор, при этом выход компаратора, подключен к базе форсирующего транзистора, коллектор которого через запирающий диод подключен к времязадающей RC цепи и к затвору МДП транзистора, сток которого подключен к входу управления источника питания цифровых микросхем.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема устройства защиты цифровых микросхем. Устройство защиты цифровых микросхем содержит компаратор 1, форсирующий транзистор 2, запирающий диод 3, времязадающую RC цепь, состоящую из конденсатора 4 и резистора 5, МДП транзистор 6, источник питания цифровых микросхем 7, измерительный резистор 8.

Устройство работает следующим образом.

В момент воздействия электромагнитного импульса или тяжелой заряженной частицы запитанные микросхемы радиоэлектронной аппаратуры могут переходить в неуправляемое состояние («тиристорный эффект»). При этом многократно возрастает ток потребления микросхем и на измерительном резисторе 8 в цепи питания микросхем формируется напряжение, достаточное для срабатывания компаратора 1, который открывает форсирующий транзистор 2, обеспечивающий быстрый заряд конденсатора 4 до напряжения Ек>Eот,

где: Ек - напряжение питания компаратора 1;

Eот - напряжение отпирания МДП транзистора 6.

МДП транзистор 6 открывается и на вход источника питания цифровых микросхем 7 подается отключающий сигнал. После отключения источника питания цифровых микросхем 7 снимается питание с цифровых микросхем (Ецмс = 0), при этом ток через измерительный резистор 8 прекращается и компаратор 1 переходит в начальное состояние, форсирующий транзистор 2 закрывается. Источник питания цифровых микросхем 7 продолжает находиться в отключенном состоянии на время разряда конденсатора 4 через резистор 5 до напряжения отсечки МДП транзистора 6. Токи утечки запирающего диода 3 и затвора МДП транзистора 6 малы, поэтому существенного влияния на времязадающую RC цепь они не оказывают. После запирания МДП транзистора 6 происходит включение источника питания цифровых микросхем 7 и восстановление нормальной работы микросхем радиоэлектронной аппаратуры.

Параметры RC цепи определяются временем восстановления управляемого состояния микросхем.

Время полного заряда конденсатора 4 должно быть меньше времени отключения источника питания цифровых микросхем 7, что обеспечивается форсирующим транзистором 2.

Данное изобретение будет использовано в блоках управления приводами разрабатываемых ОАО ИСС в качестве устройства защиты цифровых микросхем от перегрузки при возникновении «тиристорного эффекта».

Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого объекта.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в составе радиоэлектронной аппаратуры наземного, морского и аэрокосмического базирования. Техническим результатом является повышение надежности радиоэлектронной аппаратуры путем защиты от перегрузки при возникновении «тиристорного эффекта» под воздействием электромагнитного импульса или тяжелых заряженных частиц. В устройство защиты цифровых микросхем, состоящее из измерительного резистора, установленного в шину питания цифровых микросхем, компаратора, подключенного входом к измерительному резистору, а выходом к входу управления источником питания цифровых микросхем, введены форсирующий транзистор, запирающий диод, времязадающая RC цепь, состоящая из резистора и конденсатора, и МДП транзистор, при этом выход компаратора подключен к базе форсирующего транзистора, коллектор которого через запирающий диод подключен к времязадающей RC цепи и к затвору МДП транзистора, сток которого подключен к входу управления источником питания цифровых микросхем. 1 ил.

Устройство защиты цифровых микросхем, состоящее из измерительного резистора, установленного в шину питания цифровых микросхем, компаратора, подключенного входом к измерительному резистору, а выходом к входу управления источником питания цифровых микросхем, отличающееся тем, что в него введены форсирующий транзистор, запирающий диод, времязадающая RC цепь, состоящая из резистора и конденсатора, и МДП транзистор, при этом выход компаратора подключен к базе форсирующего транзистора, коллектор которого через запирающий диод подключен к времязадающей RC цепи и к затвору МДП транзистора, сток которого подключен к входу управления источником питания цифровых микросхем.