CMOS器件與電路的微波效應(yīng)建模與仿真.pdf

1、電磁脈沖對(duì)計(jì)算機(jī)和數(shù)字電路系統(tǒng)的干擾與毀傷作用以及防護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)在研究的重點(diǎn)之一。高功率微波作為強(qiáng)電磁脈沖的一種重要形式，可以產(chǎn)生功率極高的定向微波進(jìn)行殺傷，其對(duì)數(shù)字電路系統(tǒng)的電磁干擾會(huì)導(dǎo)致數(shù)字電路擾亂、誤碼、甚至發(fā)生誤翻轉(zhuǎn)。當(dāng)前研究主要集中在復(fù)雜系統(tǒng)和子系統(tǒng)輻照實(shí)驗(yàn)方面，對(duì)于電路元器件微波干擾效應(yīng)的研究主要以注入實(shí)驗(yàn)為主。研究高功率微波對(duì)基本電路單元的微波干擾作用過(guò)程與作用機(jī)理具有重要意義。
　　本文研究?jī)?nèi)容主要包括CMOS

2、器件與電路級(jí)的微波干擾效應(yīng)建模與仿真，對(duì)比驗(yàn)證仿真結(jié)果并進(jìn)行分析。本文首先建立CMOS反相器微波干擾HSPICE電路仿真模型，模擬仿真在電源端口耦合注入高功率微波脈沖干擾信號(hào)與正常工作信號(hào)的疊加信號(hào)。改變微波脈沖寬度、幅值、頻率、上升/下降沿等參數(shù)，考慮電路當(dāng)前工作狀態(tài)和電路工作電壓的變化，研究微波脈沖對(duì)CMOS反向器輸出端口邏輯電平的影響。總結(jié)電路微波干擾效應(yīng)規(guī)律，得到電路翻轉(zhuǎn)閾值電壓/功率。同時(shí)對(duì)兩級(jí)級(jí)聯(lián)反相器微波干擾效應(yīng)也進(jìn)行了簡(jiǎn)

3、單的模擬分析。
　　然后利用ISE-TCAD軟件建立CMOS反相器二維器件仿真模型，通過(guò)觀察微波脈沖干擾下反相器內(nèi)部電流密度以及輸出電壓的變化，進(jìn)行CMOS反相器在高功率微波作用下的干擾效應(yīng)機(jī)理評(píng)估。通過(guò)與電路級(jí)仿真結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證，本文研究得出在高功率微波作用下，反相器輸出端邏輯電平擾亂波形與干擾脈沖幅值、頻率、工作電壓以及電路工作狀態(tài)等相關(guān)。具體效應(yīng)規(guī)律如下：干擾脈沖幅值越大，干擾效應(yīng)越明顯，干擾脈沖功率達(dá)到翻轉(zhuǎn)閾值，會(huì)導(dǎo)致電路翻