ՀՀ ԳԱԱ եւ ՀՊՃՀ Տեղեկագիր. Տեխնիկական գիտություններ =Proceedings of the NAS RA and SEUA: Technical Sciences

A model for calculating the propagation delay of digital elements considering the radiation impact

Petrosyan, A. A. and Petrosyan, G. A. (2019) A model for calculating the propagation delay of digital elements considering the radiation impact. ՀՀ ԳԱԱ Տեղեկագիր: Տեխնիկական գիտություններ, 72 (2). 253 -263. ISSN 0002-306X

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
491Kb

Abstract

This paper proposes a model for calculating the propagation delay of digital elements taking into account radiation-induced single event transients (SET). The main idea of this work is to determine the propagation delay of digital elements in integrated circuits (IC) without running the circuit level simulation. Analytical equations are derived to calculate the propagation delay of logic gates. The propagation delay of NAND gates chain is evaluated with proposed analytical formulas and with HSPICE simulation. The comparison of the evaluation results between HSPICE simulation and the model shows that the created analytical model forecasts the propagation delay of digital elements with a 90.3% of accuracy. This model can be integrated into the design process of radiation hardened ICs. Առաջարկվում է ինտեգրալ սխեմաներում (ԻՍ) տրամաբանական տարրերի հապաղումների հաշվարկման նոր մոդել` հաշվի առնելով ռադիատցիոն ճառագայթման արդյունքում առաջացած եզակի պատահարի ժամանակային անցման երևույթը (ԵՊԺԱ)։ Աշխատանքի նպատակն է ԻՍ-ում տրամաբանական տարրերի հապաղման ժամանակի որոշումը` առանց տրանզիստորների մակարդակի մոդելավորման։ Հապաղման ժամանակի որոշման նպատակով արտածվել են վերլուծական բանաձևեր։ Վերլուծական բանաձևերի և HSPICE տրանզիստորների մակարդակի մոդելավորման միջոցի օգտրագործմամբ չափվել է «ԵՎ-ՈՉ» տրամաբանական տարրերից բաղկացած շղթայի հապաղման ժամանակը։ Առաջարկվող մոդելի և HSPICE տրանզիստորների մակարդակի մոդելավորման միջոց արդյունքների համեմատությունը ցույց է տվել մոդելի 90.3% ճշգրտությունը։ Մոդելը կարող է կիրառվել ժամանակակից ռադիացիոն ճառագայթման նկատմամբ կայուն ԻՍ-երի նախագծման գործընթացում։ Представлена модель для расчета задержки распространения сигнала цифровых элементов с учетом радиационных кратковременных переходных процессов. Основная цель данной работы заключается в определении задержки распространения сигнала цифровых элементов в интегральных схемах (ИС) без потребности моделирования на схематическом уровне. Выявлены аналитические уравнения для вычисления задержки распространения логических элементов. Измерены задержка распространения цепочки И-НЕ с помощью аналитических уравнений и симуляции на схематическом уровне с помощью инструмента HSPICE. Сравнение результатов измерений показывает, что созданная модель обеспечивает расчет задержки распространения цифровых элементов с точностью до 90,3%. Эта модель может быть интегрирована в процесс проектирования радиационно-устойчивых ИС.

Item Type:Article
Additional Information:Ռադիացիոն ճառագայթման ազդեցությունը հաշվի առնող թվային տարրի հապաղումների հաշվարկման մոդել; Модель расчета задержки распространения сигнала цифровых элементов с учетом радиационного воздействия
Uncontrolled Keywords:Պետրոսյան Ա. Ա., Պետրոսյան Գ. Ա., Петросян А. А., Петросян Г. А., single event transients (SET), Technology Computer-Aided Design (TCAD), complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS), propagation delay, analytical model, single event upsets (SEU), soft errors, linear energy transfer (LET), radiation effect
Subjects:T Technology > T Technology (General)
ID Code:4275
Deposited By:Fundamental Scientific Library
Deposited On:25 Sep 2019 18:38
Last Modified:08 Oct 2019 15:28

Repository Staff Only: item control page