【摘 要】
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随着太空探索越来越频繁,电子系统在太空中稳定的高速数据通信越来越受到重视。太空环境相对地球表面的环境更为恶劣,太空通信系统中电子元器件对可靠性和环境适应性等有着较高的要求。同时各国的军用设备对在高低温、辐射等极端环境下的性能也有较高要求,因此对具有抗辐照性能的高速数据传输单元的研究具有重要的现实意义。并串串并转换电路作为Ser Des芯片（即串行解串器）的重要组成部分,承担着将数据串行化或并行化的
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随着太空探索越来越频繁,电子系统在太空中稳定的高速数据通信越来越受到重视。太空环境相对地球表面的环境更为恶劣,太空通信系统中电子元器件对可靠性和环境适应性等有着较高的要求。同时各国的军用设备对在高低温、辐射等极端环境下的性能也有较高要求,因此对具有抗辐照性能的高速数据传输单元的研究具有重要的现实意义。并串串并转换电路作为Ser Des芯片（即串行解串器）的重要组成部分,承担着将数据串行化或并行化的任务,该电路的设计结果直接影响到串行解串器发送端和接收端通信的速度和数据传输的可靠性。抗辐照加固方式主要是电路设计加固和版图工艺加固,其中电路设计加固可以有效抑制单粒子效应（SEE）对电路稳定性的影响,而版图工艺加固则可以通过抑制总剂量效应（TID）来保证电路不被破坏。本论文对抗辐照加固的并串串并转换电路进行研究,通过电路仿真测试其性能,最后完成版图设计。并串转换电路设计结构上采用两路串行结构,结合了串行结构和树型结构的优点,将10路并行数据分为奇偶组分别转换,采用1:5占空比的时钟分频信号作为选择信号,使转换速度更快而面积功耗又有所降低。串并转换电路则设计了两路并行结构,通过选择信号生成奇偶两路并行数据,再组合出10路并行数据。仿真时通过在电路中加入额外的电流信号来影响电路节点的翻转以模拟单粒子瞬态脉冲,从仿真结果可以看出,电路可以在1.25Gbps的速率下正常工作,以此验证该电路具备高速转换下的抗辐照能力。本设计使用Cadence公司的Virtuoso工具进行电路和版图设计,采用SMIC0.13um、1P5M的CMOS工艺。
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