Россия
Россия
Филиал Ростовского государственного университета путей сообщения в г. Воронеже
Россия
Россия
Россия
УДК 621 Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
В работе рассмотрены схемотехнические методы для защиты электронной компонентной базы от воздействия тяжелых заряженных частиц. Одним из основных методов является увеличение емкости прибора, которое приводит к увеличению емкости диффузионных областей и уменьшению частоты проявления одиночных событий. Показана структура конденсатора, который присоединяется к различным узлам схемы для повышения чувствительности емкости узла. В статье уделено внимание методу использования активных RC-цепочек в цепи обратной связи ячейки запоминающего устройства. Отмечены достоинства и недостатки методов применения ячейки запоминающего устройства с внутренним резервированием. В работе показано, что применение схемотехнических методов обеспечит требуемый уровень сбое- и отказоустойчивости к воздействию тяжелых заряженных частиц.
Электронная компонентная база (ЭКБ), тяжелые заряженные частицы (ТЗЧ), стойкость, схемотехнические методы, сбоеустойчивость, одиночные события
1. Анализ проблем моделирования элементов КМОП БИС / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, А.В. Фомичев [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 4. - С. 20-25. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c79642bd56f27.90584496.
2. Modelling of protons spectra encountered in space using medical accelerator and its microdosimetric characterization / S. Peracchi, B. James, S. Psoroulas [et al.] / Advances in Space Research. - 2021. - T. 67, № 8. - Pp. 2534-2543. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr.2021.01.041.
3. Зольников, В.К. Разработка схемотехнического и конструктивно-технологического базиса ЭКБ / В.К. Зольников, А.А. Стоянов // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 1-2. - С. 28-30.
4. Состояние разработок элементной базы для систем связи и управления / В.К. Зольников, А.Ю. Кулай, В.П. Крюков, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9, № 4. - С. 11-13. - DOI:https://doi.org/10.12737/24575.
5. Модель радиационных эффектов воздействия тяжелых заряженных частиц в КМОП-элементах микросхем / К.В. Зольников, К.И. Таперо, В.А. Смерек, Т.П. Беляева // Программные продукты и системы. - 2011. - № 3. - С. 4.
6. Wide-range tracking and LET-spectra of energetic light and heavy charged particles / C. Granja, C. Oancea, J. Jakubek [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment - 2021. - T. 988. - С. 164901. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164901.
7. Схемотехнические методы повышения радиационной стойкости отражателей тока операционных усилителей / А.С. Родин, А.С. Бакеренков, В.А. Фелицын [и др.] //Датчики и системы. - 2016. - № 4 (202). - С. 73-76.
8. Моделирование ионизационных эффектов и эффектов смещения в цифровых микросхемах для САПР / В.К. Зольников, В.В. Лавлинский, Ю.А. Чевычелов [и др.] // Лесотехнический журнал. - 2014. - Т. 4, № 4 (16). - С. 280-291. - DOI:https://doi.org/10.12737/8491.
9. Кононов, В.С. Повышение стойкости КМОП-КНИ-АЦП к воздействию тяжелых заряженных частиц космического происхождения / В.С. Кононов, А.В. Шунулин // Теория и техника радиосвязи. - 2017. - № 2. - С. 48-58.
10. Особенности подготовки изделий ЭКБ сложного конструктивного исполнения к испытаниям на стойкость к воздействию ТЗЧ / А.Е. Козюков, Р.П. Бабак, Н.А. Панкратова [и др.] // Радиационная стойкость электронных систем "Стойкость-2021" :сборник трудов 24-й Всероссийской научно-технической конференции. - Лыткарино, 2021. - С. 85-86.
11. Analysis of metrological provision problems of a test stand for testing radio-electronic products for resistance to irradiation with high-energy heavy ions / A.V. Butenko, E.M. Syresin, S.I. Tyutyunnikov [et al.] // Physics of Particles and Nuclei Letters. - 2019. - T. 16(6). - Pp. 734-743. - DOI:https://doi.org/10.1134/S1547477119060098.
12. Зольников, В.К. Методика проектирования радиационно-стойких интегральных схем / В.К. Зольников, В.Н. Ачкасов, В.П. Крюков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2004. - № 1-2. - С. 57-60.
13. Определение мероприятий по программе обеспечения качества работ проектирования и серийного производства микросхем и оценка их эффективности на примере СБИС 1867ВН016 / К.В. Зольников, А.С. Ягодкин, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 46-53. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-1-46-53.
14. Research of noncontact laser-based approach for dut heating during single-event effect tests with heavy ion exposure / E.V. Mitin, E.N. Nekrasova, V.S. Anashin, A.E. Koziukov // IEEE Radiation Effects Data Workshop. REDW 2017. - 2017. - Pp. 8115437. - DOI:https://doi.org/10.1109/NSREC.2017.8115437.
15. Зольников, В.К. Защита микросхем от воздействия тяжелых заряженных частиц / В.К. Зольников // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2014. - Т. 2, № 4-2 (9-2). - С. 394-397. - DOI:https://doi.org/10.12737/5194.
16. Смерек, В.К. Модель физических процессов в элементах СБИС при воздействии тяжелых заряженных частиц / В.К. Смерек, В.К. Зольников, К.И. Таперо // Моделирование систем и процессов. - 2010. - № 1-2. - С. 41-48.
17. Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК028 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 37-41. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-12-4-37-41.
18. Dynamic range and resolving power of the Timepix detector to heavy charged particles / C. Granja, J. Jakubek, M. Martisikova [et al.] // Journal of Instrumentation. - 2018. -T. 13(11). - C. 11003. - DOI:https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/11/C11003.
19. Согоян, А.В. Оценка соответствия интегральных схем требованиям по стойкости к воздействию тяжелых заряженных частиц / А.В. Согоян, А.А. Смолин, А.И. Чумаков // Безопасность информационных технологий. - 2020. - Т. 27, № 1. - С. 68-82. - DOI:https://doi.org/10.26583/bit.2020.1.06.
20. Litvinenko, R.S. Methods for increasing the radiation resistance of 3D integration memory modules for aerospace applications / R.S. Litvinenko, I.V. Prokofiev, V.M. Matveev // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. - 2019. - T. 8(12). - Pp. 3551-3553. - DOI:https://doi.org/10.35940/ijitee.L2628.1081219.
21. Арзамасцев, М.Ю. Анализ стойкости к ТЗЧ радиационно-стойкого микроконтроллера 1874BE10T, выполненного по отечественной технологии 0.25 мкм / М.Ю. Арзамасцев, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 1. - С. 4-9. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5b574c7bc93924.16311213.
22. Богданов, Д.С. Радиационная стойкость радиоэлектронного устройства в условиях космического пространства / Д.С. Богданов, И.А. Богданова, А.Н. Волныкин // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. - 2019. - № 70. - С. 107-117. - DOI:https://doi.org/10.21667/1995-4565-2019-70-107-117.
23. Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К. Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16. - DOI:https://doi.org/10.12737/2382.
24. Беляева, Т.П. Управление предприятием на основе современных ИПИ-технологий / Т.П. Беляева // Моделирование систем и процессов. - 2010. - № 1-2. - С. 13-18.
25. Дементьев, А.Н. Разработка методов помехозащищенности радиотехнических систем путем реализации технологии индивидуального отбора и квалификации радиационно-стойкой электронной компонентной базы на этапе ее производства / А.Н. Дементьев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2018. - Т. 21, № 3. - С. 129-137.
26. Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования / А.Е. Козюков, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14. № 1. - С. 10-16. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16.
