随着集成电路工艺特征尺寸不断缩小至深亚微米,越来越多的先进微电子电路与系统被应用于航天器中,对器件和电路提出了更高的抗辐射性能要求。特征尺寸的缩小和时钟频率的不断增大,使得模拟电路的单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)效应不断加剧,模拟电路SET效应越来越引起了国内外学者的关注。本文基于运算放大器和比较器在模拟及混合信号(Analog Mixed Signal,AMS)电路中的重要性,选取两级CMOS运算放大器和可再生钟控比较器为研究对象,详细理解SET效应在模拟电路中的作用机理及其影响,基于SMIC 0.13μm工艺分别建立了两级CMOS运算放大器和可再生钟控比较器电路结构并对其进行性能仿真。本文围绕两级CMOS运算放大器开展了SET仿真分析。根据SET对电路增益、相位裕度、单位增益带宽的影响,分析获得了运放的两级输出节点是电路中的SET敏感节点。在此基础上,讨论了不同的参数对两级CMOS运算放大器SET敏感性的影响。得到结论:低增益、高带宽运算放大器的SET响应比高增益、低带宽运算放大器的SET响应小,提高电路带宽降低电路增益有益于降低SET对电路的影响。本文围绕可再生钟控比较器开展了SET敏感性分析。根据各级SET响应,确定了比较器各级的SET敏感节点。在此基础上,根据比较器最终输出是否发生逻辑错误,分析获得了SET效应对比较器整体电路的影响。仿真结果显示,比较器各级的敏感节点不一定会对比较器整体电路的功能产生影响,各级不敏感的节点同样有可能引起比较器功能错误,比较器的SET敏感性受比较器工作状态以及输入的影响。本文创新性地提出了一种针对模拟电路的SET效应系统级加固方法。该方法利用电荷共享的原理,基于冗余选择的方法,能正确地选择不受单粒子轰击的电路输出作为最后的输出,从而大大减小模拟电路对SET的敏感性。本文针对两级CMOS运算放大器和可再生钟控比较器开展了SET加固研究。针对两级CMOS运算放大器采用本文提出的SET效应系统级加固方法进行加固,仿真结果表明本文提出的SET加固方案能使输出电压瞬态脉冲幅度平均降低78.4%,脉冲宽度平均降低98.24%,脉冲宽度的改善甚至可以达到跨数量级的改善,从而验证了本文提出的加固方案的有效性。针对可再生钟控比较器,本文采用了三模冗余(Triple Modular Redundancy,TMR)的方法进行了加固设计并验证了加固效果。本文针对模拟电路的单粒子瞬态效应提出了一种系统级加固方法,通过对两级CMOS运算放大器进行SET加固,并将加固效果与交叉匹配共中心(Differential Common-Centroid,DCC)、敏感节点自电荷抵消(Sensitive node active charge cancellation,SNACC)进行比较发现,本文的SET加固方法在加固效果上更佳,尤其能有效减小脉宽。本文提出的加固方案为模拟电路冗余RHBD方法提供了一种新思路。