Osilator Kristal CMOS Rad-Hard

Ada kebutuhan untuk sumber jam stabil kristal rad-keras dengan setidaknya 300 krad kekebalan dosis pengion total (TID). Solusi umum adalah dengan melindungi bagian komersial yang sudah ada atau memasukkannya ke dalam lemari besi. Sumber jam keras diperlukan untuk papan elektronik utama (MEB) dan elektronik pembacaan yang perlu beroperasi di lingkungan ruang yang berbahaya. Penginderaan jauh dan telemetri mengharuskan sirkuit pembacaan ditempatkan bersama dengan sensor, yang dapat dipisahkan oleh jarak sewenang-wenang dari elektronik pemrosesan data.

Sinyal clock yang dihasilkan secara lokal memungkinkan pembacaan untuk menghasilkan sinyal clock sendiri dan untuk mengirimkan data yang dihasilkan ke penerima jarak jauh. Jika sinyal pembawa yang distabilkan kristal tersedia, pembacaan dapat memperoleh sinyal clock yang merupakan submultiple integral dari pembawa itu dan menggunakan data yang dihasilkan dari sinyal clock untuk memodulasi pembawa. Osilator kristal CMOS Radiasi Hardened by Design (RHBD) dapat digunakan secara langsung atau diskalakan frekuensinya untuk clock sirkuit aplikasi.

Osilator kristal CMOS RHBD adalah osilator Pierce berbasis pembanding yang menggunakan kristal piezoelektrik untuk pembangkitan frekuensi yang akurat dan stabil. Skema osilator berbeda dari osilator Pierce klasik yang mengandalkan setidaknya satu inverter untuk mencapai penguatan yang diperlukan. Dalam osilator kristal CMOS RHBD, komparator berkecepatan tinggi memberikan penguatan dengan kristal dan resistor umpan balik linierisasi yang terhubung antara output komparator dan input pembalik. Input non-pembalik dari komparator dapat digerakkan dari sumber sinyal DC, seperti pembagi resistor, referensi tegangan, atau konverter digital ke analog (DAC), untuk mode umum variabel dalam sinyal umpan balik atau jam siklus tugas variabel sinyal. Memiliki kemampuan untuk menyesuaikan siklus kerja sinyal osilator memungkinkan sistem untuk mengkompensasi perubahan yang disebabkan oleh radiasi seperti offset input.

Komparator adalah desain rel CMOS monolitik dengan sel bias proporsional terhadap suhu absolut (PTAT) yang dibuat dengan perangkat transistor tata letak tertutup (ELT) dan cincin pelindung ganda. ELT memberikan kekebalan tinggi terhadap kebocoran yang diinduksi TID dan cincin pelindung ganda memberikan kekebalan terhadap single event latch-up (SEL). Bersama-sama, ELT, cincin pelindung ganda, dan penyesuaian siklus kerja memastikan pengoperasian sirkuit yang kuat bahkan di hadapan TID tinggi dan ion berat.

NASA secara aktif mencari pemegang lisensi untuk mengkomersialkan teknologi ini. Silakan hubungi NASA's Licensing Concierge di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya. atau hubungi kami di 202-358-7432 untuk memulai diskusi lisensi.