Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 89173 10.12737/2219-0767-2024-34-42 Технические науки Технические науки Creation of means of checking an electrical circuit using a cir-cuit of test external influences Создание средств проверки электрической схемы с использованием схемы тестовых внешних воздействий Зольников Константин Владимирович Zolnikov Konstantin Vladimirovich Шеховцов Дмитрий Витальевич Shehovcov Dmitriy Vital'evich Литвинов Николай Николаевич Litvinov Nikolay Nikolaevich Солодилов Максим Витальевич Solodilov Maksim Vital'evich Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Russian Federation АО "Российская электроника" Россия JSC «Russian Electronics» Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov 23 10 2024 23 10 2024 17 3 36 44 01 10 2024 30 09 2024 https://naukaru.ru/en/nauka/article/89173/view

Рассмотрены основополагающие методы проверки и сохранения электрической схемы. Результат проверки приводится в окне CIW. Описана методика создания создание символа элемента. Продемонстрировано окно «Virtuoso Symbol Editor», показывающее символ ИОН, автоматически сгенерированный «Virtuoso Schematic Editing». Указано, что символ функционален и полностью готов для использования для иных средств моделирования. Произведена настройка генератора символов. Отмечено, что для создания схемы тестовых воздействий важно создать элемент и задать исходные источники напряжения/тока, нагрузочные сопротивления и т.д. В общем случае схема тестовых воздействий содержит: проверяемый элемент (например, ИОН), источники земли и питания, источники постоянного/импульсного напряжения/тока, выходную нагрузку. Решены задачи верификации полной схемы, учитывая паразитные элементы, которые появляются после проектирования топологии СБИС. Оптимизированы блоки электрической цепи и СБИС для заданного температурного диапазона. Отобраны параметры элементов с учетом их технологического разброса для увеличения выхода годных кристаллов. Произведена точная оценка выхода годных кристаллов. Выполнен статистический расчёт надёжности, связанной с состариванием элементов, воздействием внешних факторов, а также, запасом помехоустойчивости и др. Предсказано поведение динамических характеристик и потребляемой мощности, в том числе с учетом влияния корпуса и печатной платы. Отмечено, что настоящей версии КСП для подключения моделей используется гибкий режим, при котором пользователю необходимо выбрать угол моделирования для каждого типа устройств. Для этого в окне ADE выбирается пункт меню Setup, Model Libraries в главном окне ADE и в появившейся форме “Model Library Setup” и задаётся путь к модельному файлу для соответствующего типа устройств в поле “Model Library File”, а также, имя угла

The following are considered: the electrical diagram of the project in Virtuoso Schematic Editor, the Launch→ADE L menu, the main window of the Analog Design Environment. The type of analysis and modeling options are set. The time simulation for the selected test scheme is considered. The Analyses→Choos menu item is selected. The type of analy-sis is set. The accuracy of the simulation and all the neces-sary options are shown. The project uses variables that are set using the menu item Variables→Edit.... The menu item Outputs→To Be Plotted→Select On Schematic is selected. The necessary circuits are indicated on the diagram. Tran analysis is introduced as modeling in the time domain (tran-sient analysis). The simulation of an electrical circuit in the time domain is carried out. The output characteristics are obtained as a function of time in the specified range. The transients occurring in the circuit are calculated. A DC anal-ysis was performed – the calculation of the circuit in static mode (DC). All inductors in the netlist have been replaced with a short circuit, and capacitances with a circuit break. Static mode analysis (DC analysis) was performed. The calculation of the working points of the active elements has been performed. The nodes of the circuit potentials, power consumption, transmission characteristics and parameters of noise immunity and logical levels are determined. An analysis of the DC operation point has been made. The characteristics of diodes and transistors at the operating point are determined. AC analysis (low-signal analysis) in the frequency domain was performed. The simulation of an electrical circuit in the frequency domain involves the calcu-lation of output characteristics as functions of frequency. A “config” view has been created for the project schema. In the CIW or Library Manager window, the menu item File→New→Cellview is selected. The library names and cells are specified in the form and are presented in "config", and "Hierarchy – Editor" is selected in the "Application" field

 virtuoso schematic editor создание символа элемента Check Save Генератор Символ УГО Environment models spectre Library Manager Hierarchy DC operation Cell view Vari-ables Plotted Analog Design Environment Modeling Electrical circuits

Зольников, В.К. Обзор программ для САПР субмикронных СБИС и учет электрофизических эффектов глубоко субмикронного уровня / В.К. Зольников, А.Л. Савченко, А.Ю. Кулай // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 40-47. Zol'nikov, V.K. Obzor programm dlya SAPR submikronnyh SBIS i uchet elektrofizicheskih effektov gluboko submikronnogo urovnya / V.K. Zol'nikov, A.L. Savchenko, A.Yu. Kulay // Modelirovanie sistem i processov. – 2019. – T. 12, № 1. – S. 40-47. Чубур К.А., Струков И.И., Евдокимова С.А., Белокуров В.П., Платонов А.Д., Черкасов О.Н., Зольников К.В. Разработка математических моделей физических процессов в разнородной многослойной структуре при радиационном воздействии// Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 1. – С. 125-133. Chubur K.A., Strukov I.I., Evdokimova S.A., Belokurov V.P., Platonov A.D., Cherkasov O.N., Zol'nikov K.V. Razrabotka matematicheskih modeley fizicheskih processov v raznorodnoy mnogosloynoy strukture pri radiacionnom vozdeystvii// Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 1. – S. 125-133. Ачкасов А.В., Солодилов М.В., Литвинов Н.Н., Чубунов П.А., Зольников В.К., Шеховцов Д.В., Бордюжа О.Л. Особенности проектирования микросхем, выполненных по глубоко-субмикронным технологиям // Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 4. – С. 7-17. Achkasov A.V., Solodilov M.V., Litvinov N.N., Chubunov P.A., Zol'nikov V.K., Shehovcov D.V., Bordyuzha O.L. Osobennosti proektirovaniya mikroshem, vypolnennyh po gluboko-submikronnym tehnologiyam // Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 4. – S. 7-17. Макаренко Ф.В., Ягодкин А.С., Зольников К.В., Денисова О.А., Полуэктов А.В. Обзор логических базисов и микросхем при построении комбинационного устройства с учетом надежности// Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 1. – С. 115-124. Makarenko F.V., Yagodkin A.S., Zol'nikov K.V., Denisova O.A., Poluektov A.V. Obzor logicheskih bazisov i mikroshem pri postroenii kombinacionnogo ustroystva s uchetom nadezhnosti// Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 1. – S. 115-124. Ягодкин А.С., Зольников В.К., Скворцова Т.В., Ачкасов А.В., Кузнецов С.А., Макаренко Ф.В. Разработка алгоритмов и программ анализа электрических характеристик БИС // Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 3. – С. 136-148. Yagodkin A.S., Zol'nikov V.K., Skvorcova T.V., Achkasov A.V., Kuznecov S.A., Makarenko F.V. Razrabotka algoritmov i programm analiza elektricheskih harakteristik BIS // Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 3. – S. 136-148. Суханов, В.В. Логическое проектирование информационного обеспечения распределенных информационных систем критического применения / В.В. Суханов, О.В. Ланкин // Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 2. – С. 67-73. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-2-67-73. Suhanov, V.V. Logicheskoe proektirovanie informacionnogo obespecheniya raspredelennyh informacionnyh sistem kriticheskogo primeneniya / V.V. Suhanov, O.V. Lankin // Modelirovanie sistem i processov. – 2021. – T. 14, № 2. – S. 67-73. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-2-67-73. Суханов, В.В. Методика логического проектирования информационного обеспечения распределенных информационных систем критического применения / В.В. Суханов, О.В. Ланкин // Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 3. – С. 67-73. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-3-67-73. Suhanov, V.V. Metodika logicheskogo proektirovaniya informacionnogo obespecheniya raspredelennyh informacionnyh sistem kriticheskogo primeneniya / V.V. Suhanov, O.V. Lankin // Modelirovanie sistem i processov. – 2021. – T. 14, № 3. – S. 67-73. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-3-67-73. Кроткова Н. А. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) //Научный альманах. – 2020. – №. 9-2. – С. 37-39. Krotkova N. A. Programmiruemye logicheskie integral'nye shemy (PLIS) //Nauchnyy al'manah. – 2020. – №. 9-2. – S. 37-39. Харченко М.Э., Дорохов В.А., Колесников М.И. Оценка влияния структурных особенностей кристалла на стойкость ДМОП транзисторов к ионизирующему излучению // Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 3. – С. 128-136. Harchenko M.E., Dorohov V.A., Kolesnikov M.I. Ocenka vliyaniya strukturnyh osobennostey kristalla na stoykost' DMOP tranzistorov k ioniziruyuschemu izlucheniyu // Modelirovanie sistem i processov. – 2022. – T. 15, № 3. – S. 128-136. Камкин А.С., Чупилко М.М., Лебедев М.С., Смолов С.А., Гайдаджиев Г. Сравнение инструментов высокоуровневого синтеза и конструирования цифровой аппаратуры. Труды Института системного программирования РАН. 2022; 34(5):7-22. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2022-34(5)-1 Kamkin A.S., Chupilko M.M., Lebedev M.S., Smolov S.A., Gaydadzhiev G. Sravnenie instrumentov vysokourovnevogo sinteza i konstruirovaniya cifrovoy apparatury. Trudy Instituta sistemnogo programmirovaniya RAN. 2022; 34(5):7-22. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2022-34(5)-1 Камкин А.С., Лебедев М.С., Смолов С.А. Поиск конфликтов доступа к данным в HDL-описаниях. Труды Института системного программирования РАН. 2019; 31(3):135-144. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-11 Kamkin A.S., Lebedev M.S., Smolov S.A. Poisk konfliktov dostupa k dannym v HDL-opisaniyah. Trudy Instituta sistemnogo programmirovaniya RAN. 2019; 31(3):135-144. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-11 Иванов А.А., Петров В.Б. Программно-аналитический комплекс САПР для разработки электронных устройств // Электроника и связь, 2017, №2 (56), с. 45-52. 2. Сидоров Д.В., Лебедев Е.Г., Горбунов А.Н Ivanov A.A., Petrov V.B. Programmno-analiticheskiy kompleks SAPR dlya razrabotki elektronnyh ustroystv // Elektronika i svyaz', 2017, №2 (56), s. 45-52. 2. Sidorov D.V., Lebedev E.G., Gorbunov A.N Ушенина И. В. Современные направления развития ПЛИС архитектуры FPGA //XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2017. – №. 4. – С. 120-124. Ushenina I. V. Sovremennye napravleniya razvitiya PLIS arhitektury FPGA //XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastoyaschego plyus. – 2017. – №. 4. – S. 120-124. Гаврилов С. В., Железников Д. А., Хватов В. М. Решение задач трассировки межсоединений с ресинтезом для реконфигурируемых систем на кристалле //Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2017. – Т. 22. – №. 3. – С. 266-275. Gavrilov S. V., Zheleznikov D. A., Hvatov V. M. Reshenie zadach trassirovki mezhsoedineniy s resintezom dlya rekonfiguriruemyh sistem na kristalle //Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Elektronika. – 2017. – T. 22. – №. 3. – S. 266-275. Лебедев М.С., Смолов С.А. Генерация функциональных тестов для HDL-описаний на основе проверки моделей. ТрудыИнститутасистемногопрограммированияРАН. 2016; 28(4):41-56. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2016-28(4)-3 Lebedev M.S., Smolov S.A. Generaciya funkcional'nyh testov dlya HDL-opisaniy na osnove proverki modeley. TrudyInstitutasistemnogoprogrammirovaniyaRAN. 2016; 28(4):41-56. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2016-28(4)-3 Methodology for designing microcircuits of various levels of CAD description taking into account quality indicators and energy efficient production / K. V. Zolnikov, T. V. Skvortsova, K. Zatorkina, A. Matusevich // E3S Web of Conferences, St. Petersburg, 19–21 сентября 2023 года. Vol. 460. – St. Petersburg: EDP Sciences , 2023. – P. 04021. – DOI 10.1051/e3sconf/202346004021. – EDN KWGJFN. Methodology for designing microcircuits of various levels of CAD description taking into account quality indicators and energy efficient production / K. V. Zolnikov, T. V. Skvortsova, K. Zatorkina, A. Matusevich // E3S Web of Conferences, St. Petersburg, 19–21 sentyabrya 2023 goda. Vol. 460. – St. Petersburg: EDP Sciences , 2023. – P. 04021. – DOI 10.1051/e3sconf/202346004021. – EDN KWGJFN. Mathematical models of MOS transistors with induced and ion-doped conditions in energy engineering / T. Skvortsova, A. Achkasov, O. Minakova, I. Kochetkov // E3S Web of Conferences, St. Petersburg, 19–21 сентября 2023 года. Vol. 460. – St. Petersburg: EDP Sciences , 2023. – P. 07023. – DOI 10.1051/e3sconf/202346007023. – EDN KTPCOE. Mathematical models of MOS transistors with induced and ion-doped conditions in energy engineering / T. Skvortsova, A. Achkasov, O. Minakova, I. Kochetkov // E3S Web of Conferences, St. Petersburg, 19–21 sentyabrya 2023 goda. Vol. 460. – St. Petersburg: EDP Sciences , 2023. – P. 07023. – DOI 10.1051/e3sconf/202346007023. – EDN KTPCOE. Structural condition assessment of a single-storey non-residential building / S. Sazonova, S. Nikolenko, V. Zolnikov [et al.] // Proceedings of the V International Scientific Conference on Advanced Technologies in Aerospace, Mechanical and Automation Engineering (MIST: Aerospace-V 2023), Krasnoyarsk, Russian Federation, 03–05 марта 2023 года. Vol. 3102. – Melville, 2024. – P. 020007. – DOI 10.1063/5.0199709. – EDN GRFGBT. Structural condition assessment of a single-storey non-residential building / S. Sazonova, S. Nikolenko, V. Zolnikov [et al.] // Proceedings of the V International Scientific Conference on Advanced Technologies in Aerospace, Mechanical and Automation Engineering (MIST: Aerospace-V 2023), Krasnoyarsk, Russian Federation, 03–05 marta 2023 goda. Vol. 3102. – Melville, 2024. – P. 020007. – DOI 10.1063/5.0199709. – EDN GRFGBT. Shmakov, E.V., Chursin, A.A. (2021). The Development of an Economic-Mathematical Model for the Optimal Distribution of Financial Resources During the Modernization of the Production for Manufacturing of Modern High-Tech Products. In: Bogoviz, A.V., Ragulina, J.V. (eds) Industry Competitiveness: Digitalization, Management, and Integration. ISCI 2019. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 280. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-80485-5_42 Shmakov, E.V., Chursin, A.A. (2021). The Development of an Economic-Mathematical Model for the Optimal Distribution of Financial Resources During the Modernization of the Production for Manufacturing of Modern High-Tech Products. In: Bogoviz, A.V., Ragulina, J.V. (eds) Industry Competitiveness: Digitalization, Management, and Integration. ISCI 2019. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 280. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-80485-5_42 Verification methods for complex-functional blocks in CAD for chips deep submicron design standards / V. K. Zolnikov, K. V. Zolnikov, N. V. Iljina, K. P. Grabovyi // E3S Web of Conferences : International Scientific and Practical Conference “Environmental Risks and Safety in Mechanical Engineering” (ERSME-2023), Rostov-on-Don, Russia, 01–03 марта 2023 года. Vol. 376. – Rostov-on-Don: EDP Sciences, 2023. – P. 01090. – DOI 10.1051/e3sconf/202337601090. – EDN XNXOCF. Verification methods for complex-functional blocks in CAD for chips deep submicron design standards / V. K. Zolnikov, K. V. Zolnikov, N. V. Iljina, K. P. Grabovyi // E3S Web of Conferences : International Scientific and Practical Conference “Environmental Risks and Safety in Mechanical Engineering” (ERSME-2023), Rostov-on-Don, Russia, 01–03 marta 2023 goda. Vol. 376. – Rostov-on-Don: EDP Sciences, 2023. – P. 01090. – DOI 10.1051/e3sconf/202337601090. – EDN XNXOCF. Taghavi Afshord, S. An input variable partitioning algorithm for functional decomposition of a system of Boolean functions based on the tabular method / S. Taghavi Afshord, Yu.V. Pottosin, B. Arasteh // Discrete Applied Mathematics. - 2015. - No. 185. - P. 208-219. Taghavi Afshord, S. An input variable partitioning algorithm for functional decomposition of a system of Boolean functions based on the tabular method / S. Taghavi Afshord, Yu.V. Pottosin, B. Arasteh // Discrete Applied Mathematics. - 2015. - No. 185. - P. 208-219. Meyer, B. Seven principles of software testing / B. Meyer // Computer. - 2008. - Vol. 41, no. 8. - P. 99-101. Meyer, B. Seven principles of software testing / B. Meyer // Computer. - 2008. - Vol. 41, no. 8. - P. 99-101. FIRRTL. Available at: https://github.com/chipsalliance/firrtl, accessed 02.11.2022. FIRRTL. Available at: https://github.com/chipsalliance/firrtl, accessed 02.11.2022. DSLX Reference. Available at: https://google .github.io/xls/dslx_reference, accessed 02.11.2022. DSLX Reference. Available at: https://google .github.io/xls/dslx_reference, accessed 02.11.2022. Open source VHDL verification methodology. User’s Guide Rev. 1.2 [Electronic resource] / ed. J. Lewis. - Mode of access: http://osvvm.org/downloads. - Date of access: 02.09.2013. Open source VHDL verification methodology. User’s Guide Rev. 1.2 [Electronic resource] / ed. J. Lewis. - Mode of access: http://osvvm.org/downloads. - Date of access: 02.09.2013. Cadence Acquires Software Company, New York Times, April 11, 1990. Article describes Cadence acquiring a printed circuit design software company Cadence Acquires Software Company, New York Times, April 11, 1990. Article describes Cadence acquiring a printed circuit design software company