Моделирование и алгоритмизация проектирования аналоговых инжекционных ИС с учетом эксплуатационных воздействий в интегрированной САПР

• Автор: Дьячков, Борис Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 144 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АНАЛОГОВЫХ

ИНЖЕКЦИОННЫХ ИС С УЧТОМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

ФАКТОРОВ.
1.1.Повышение эффективности автоматизированного проектирования за счет учета эксплуатационных факторов
1.2.0сновные принципы моделирования поведения аналоговых инжекционных ИС при эксплуатационных воздействиях
1.3.Анализ характеристик и возможностей промышленных интегрированных САПР МЭУ для разработки подсистемы проектирования аналоговых инжекционных ИС с учетом эксплуатационных факторов

1.4.Цель и задачи исследования

2. АВТОМАТИЗАЦИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ИНЖЕКЦИОННЫХ

ТРАНЗИСТОРОВ, УЧИТЫВАЮЩИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

ФАКТОРЫ
2.1.Анализ требований к математическим моделям элементов МЭУ, учитывающим влияние эксплуатационных факторов.
2.2.Низкочастотная модель инжекционного транзистора, учитывающая влияние ЭФ
2.3.Высокочастотная модель инжекционного транзистора, учитывающая влияние ЭФ
2.4.Идентификация параметров модели инжекционного транзистора
2.5.Статистические характеристики параметров инжекционного
транзистора.
2.6.Алгоритм автоматизированного формирования и расчета параметров
модели инжекционного транзистора
Основные выводы второй главы
3. АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ АНАЛОГОВЫХ
ИНЖЕКЦИОННЫХ ИС С УЧЕТОМ ЭФ.
3.1.Анализ влияния эксплуатационных факторов на параметры аналоговых инжекционных ИС.
3.2.Анализ взаимосвязи параметров электрической модели инжекционного транзистора и его конструктивнотопологических характеристик
3.3.Алгоритм оптимизации аналоговых инжекционных ИС по критерию радиационной стойкости на основе конструктивнотопологических параметров
3.4.Моделирование тепловых процессов в аналоговых инжекционных ИС.5 Основные выводы третьей главы
4. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО И ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОДСИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АНАЛОГОВЫХ
ИНЖЕКЦИОННЫХ ИС С УЧЕТОМ ЭФ
4.1.Организация информационного обеспечения подсистемы1
4.2.Структура программных средств подсистемы.
4.3.Использование разработанных информационных и программных средств подсистемы для прогнозирования параметров аналоговых
инжекционных ИС в эксплуатационных условиях.
Основные выводы четвертой главы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Рассмотрены статистические характеристики параметров модели ИТ, установлены их законы распределения. Предложен алгоритм расчета частотных, режимных температурных и радиационных характеристик параметров модели ИТ. В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассматриваются вопросы разработки оптимизационных процедур и алгоритмов моделирования параметров ИТ и АИС. Предлагается алгоритм оценки влияния ЭФ (температуры и ИИ) на функциональные параметры АИС, основанный на использовании разработанных моделей ИТ, учитывающих влияние условий эксплуатации. На основе анализа взаимосвязи параметров электрической модели ИТ и его конструктивно-топологических характеристик разрабатывается алгоритм оптимизации АИС по критерию радиационной стойкости на основе конструктивно-топологических параметров. Синтез варианта топологии осуществляется с учетом удовлетворения требований по заданным электрическим параметрам АИС в условиях воздействия ИИ. Рассматриваются вопросы моделирования тепловых процессов в АИС при использовании тепловых моделей ИТ и полученных оптимальных по электрическим характеристикам конструктивных вариантах его реализации. В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ разработанная методика прогнозирования параметров АИС в условиях воздействия ЭФ и проектирования их конструктивно-топологических вариантов реализуется в информационное и программное обеспечение специализированной подсистемы, интегрированной со средствами системы Design Lab. Рассматривается структура библиотеки математических моделей ИТ, состав программного обеспечения (ПО) системы. Основой ПО является диалоговый монитор, содержащий список всех проектных процедур, связанных в жесткую систему, поддерживающую порядок выполнения операций, определяемый пользователем. С помощью монитора осуществляется взаимодействие между основными программными модулями, управление и передача данных. Кроме того, программа монитора осуществляет диалоговое взаимодействие с проектировщиком посредством иерархического меню. ПО имеет модульную структуру, обмен информацией осуществляется путем передачи файлов промежуточных данных и файлов библиотек. Рассмотрено применение разработанного ПО при проектировании конкретных типов АИС и проведен анализ его эффективности по результатам использования. В ЗАКЛЮЧЕНИИ представлены основные результаты диссертационной работы. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АНАЛОГОВЫХ МЭУ С УЧЕТОМ ЭКПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ. Вопросы разработки МЭУ с требуемой стабильностью параметров в условиях воздействия ЭФ должны постоянно находится в центре внимания проектировщиков и заказчиков, начиная с этапа формирования технического задания на разработку МЭА и кончая этапом ее эксплуатации. В настоящее время эти вопросы практически не могут быть решены без использования на различных этапах разработки аппаратуры средств и методов для осуществления автоматизированного проектирования, то есть без применения САПР. Разработанные и находящиеся в пользовании универсальные системы автоматизированного анализа МЭА могут быть использованы при проектировании аналоговых МЭУ. Однако отсутствие критериев оценки этих систем с точки зрения проектирования стойких к воздействию ЭФ (в частности ИИ) аналоговых МЭУ затрудняет их сравнение и выбор. Разработка специализированных систем, ориентированных на решение данной проблемы, проводится недостаточно эффективно, что сказывается на возможностях автоматизированного проектирования. Для разработки и внедрения таких специализированных систем и проблемно-ориентированных программных модулей должно быть создано соответствующее информационное, математическое и программное обеспечение с учетом влияния ИИ на проектируемую МЭА. Используемые в настоящее время универсальные программы, программные комплексы и системы предназначены для автоматизированного проектирования схем и устройств широкого класса, для решения наиболее общих задач их расчета, анализа и оптимизации. Однако при автоматизированном проектировании аналоговых АИС, стойких к воздействию ЭФ, необходимо учитывать ряд требований и особенностей [], игнорирование которых может привести к нерациональном)' использованию и усложнению универсальных программ.