В интегральных КМОП-схемах под действием космической радиации происходят различного рода нарушения функционирования. Частицы высокой энергии при взаимодействии с материалом полупроводника вносят неравновесный заряд, способный вызывать импульсы тока и напряжения на логических выводах внутренних схем. При дальнейшем распространении импульсы могут привести к разным видам одиночных событий. Один из вариантов борьбы с одиночными событиями - использование специальных ячеек с повышенной стойкостью к воздействию тяжелых заряженных частиц. Представлен новый вариант сбоеустойчивого триггера на основе DICE для использования в приемных трактах бортовой аппаратуры. Одна из особенностей приемных трактов - наличие большого числа конфигурационных регистров. Изменения данных в регистрах происходят крайне редко, что позволяет использовать в них предлагаемый вариант триггера. Получен критерий для применения данного триггера. Продемонстрированы теоретические расчеты показателей стойкости к воздействию тяжелых заряженных частиц по сравнению со стандартным DICE-триггером. Представлен физический уровень предлагаемого триггера. Данный триггер имеет сходные показатели устойчивости к воздействию тяжелых заряженных частиц космического пространства относительно стандартного DICE-триггера. При этом предлагаемый триггер имеет выигрыш по площади ~ 20%, что может дать около 10% уменьшения площади приемного тракта.
-
Ключевые слова:
DICE, ТЗЧ, сбоеустойчивость
-
Опубликовано в разделе:
Краткие сообщения
-
Библиографическая ссылка:
Тимошенков В.П., Фатеев И.А. DICE КМОП КНИ-триггер, устойчивый к воздействию тяжелых заряженных частиц для применения в приемных трактах // Изв. вузов. Электроника. - 2017. - Т. 22. - № 4. - С. 402-406. DOI: 10.24151/1561-5405-2017-22-4-402-406.
Литература
1. Таперо К.И., Улимов В.Н., Членов А.М. Радиационные эффекты в кремниевых ин-тегральных схемах космического применения. – М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2012. – 304 с.
2. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Р.В. Бакитько, Е.Н. Болденков, Н.Т.Булавский и др. Изд. 4-е. – М.: Радиотехника, 2010. – 800 с.
3. Mahurshi A. Understanding your power profile from RTL to gate-level implementation. – URL: https://www.synopsys.com/Company/Publications/SynopsysInsight/Pages/Art2-reduceadvsynthesis-IssQ4-11.aspx?cmp=Insight-I4-2011-Art2 (дата обращения: 21.02.2017).
4. Сравнительный анализ сбоеустойчивости ячеек 65 нм КМОП СОЗУ / М.С. Горбу-нов, П.С. Долотов, А.А. Антонов и др. // Вопросы атомной науки и техники. – 2014. – Вып. 3. – С. 47–55.
5. Долотов П.С., Горбунов М.С., Бобков С.Г. Моделирование сбоеустойчивости ос-новных узлов статического ОЗУ, выполненного по технологии объемного кремния 65 нм // Вопросы атомной науки и техники. – 2013. Вып. 2. – С. 54–61.
6. Neutron- and proton-induced single event upsets for D- and DICE-flip/flop designs at a 40 nm technology node / T. Loveless, S. Jagannathan, T. Reece et al. // IEEE trans. on nuclear science. – 2011. – Vol. 58. – No. 3. – P. 1008–1014.
7. Calin T., Nicolaidis M., Velazco R. Upset hardened memory design for submicron CMOS technology // IEEE Trans. on Nuclear Science,– 1996. – Vol. 43. – Iss. 6. – Part 1. – P. 2874–2878.
8. Nordyk S. RF SOI process design kit leverages PSP-SOI model. – URL: http://www.edn.com/electronics-products/other/4439517/RF-SOI-process-design-kit-leverages-PSP-SOI-model (дата обращения: 21.02.2017).