CMOS器件與電路的微波效應(yīng)建模與仿真.pdf

1、電磁脈沖對計算機(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，其對數(shù)字電路系統(tǒng)的電磁干擾會導(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)輻照實驗方面，對于電路元器件微波干擾效應(yīng)的研究主要以注入實驗為主。研究高功率微波對基本電路單元的微波干擾作用過程與作用機(jī)理具有重要意義。
　　本文研究內(nèi)容主要包括CMOS

2、器件與電路級的微波干擾效應(yīng)建模與仿真，對比驗證仿真結(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與正常工作信號的疊加信號。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CMOS反向器輸出端口邏輯電平的影響?？偨Y(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。同時對兩級級聯(lián)反相器微波干擾效應(yīng)也進(jìn)行了簡

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)理評估。通過與電路級仿真結(jié)果對比驗證，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，會導(dǎo)致電路翻