[發明專利]一種電磁干擾下數字電路內部瞬態分析方法

有效

• 申請號: 202110407593.3
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113221492B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 柴常春;梁其帥;吳涵;李福星;劉彧千;王蕾
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F30/3323
• 分類號: G06F30/3323
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種電磁干擾下數字電路內部瞬態分析方法，其特征在于，所述分析方法包括：

獲取待測器件的數字電路；

在預設的仿真軟件中構建表示所述數字電路內部連接關系的等效模型以及表示所述等效模型內部狀態參數的過渡參數組；

在所述等效模型能正確運行的情況下，對所述等效模型外加電磁脈沖干擾，以使所述等效模型的內部性能發生變化，獲得在電磁脈沖干擾下的過渡參數組及瞬態輸出電平；

將過渡參數組加入未加電磁脈沖干擾的等效模型中，以使所述等效模型的內部性能發生變化，獲得穩態輸出電平；

其中，所述內部性能發生變化包括等效模型發生退化，等效模型發生退化表現在所述待測器件的載流子濃度發生變化，所述電磁脈沖的電磁脈寬與電磁脈沖功率之間的關系，以及電磁脈寬與電磁脈沖頻率之間的關系不變；

基于所述瞬態輸出電平以及穩態輸出電平，確定所述待測器件的性能。

2.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述在所述等效模型能正確運行的情況下，對所述等效模型外加電磁脈沖干擾，獲得在電磁脈沖干擾下的過渡參數組包括：

當所述等效模型能正確運行的情況下，對所述等效模型外加電磁脈沖干擾，在所述待測器件的預設采樣點位置進行平均分布采樣，獲得該待測器件在電磁脈沖干擾下的載流子濃度；

基于所述載流子濃度，計算得到在電磁脈沖干擾下的過渡參數組。

3.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述過渡參數組包括：表示所述待測器件的導通電流大小的等效濃度參數和所述導通電流形成的深度參數。

4.根據權利要求3所述的分析方法，其特征在于，所述基于所述載流子濃度，計算得到在電磁脈沖干擾下的過渡參數組包括：

基于所述載流子濃度，使用第一計算公式，計算得到在電磁脈沖干擾下的過渡參數組中的等效濃度參數；

所述第一計算公式為：

其中，C_pn(n＝1,2,3,4,5)，過渡參數組為(C_S，T)，C_pn表示載流子濃度，C_S表示等效濃度參數，H為電磁脈沖決定的經驗參數，當注入電磁脈沖功率大于30dBm時，H取0.25，當注入電磁脈沖功率小于30dBm，H取0.5，P^EMP表示注入電磁脈沖的功率。

5.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述基于所述瞬態輸出電平以及穩態輸出電平，確定所述待測器件的性能包括：

基于所述載流子濃度，確定所述待測器件內部不同位置的電流變化；

基于電流變化引起的瞬態輸出電平以及穩態輸出電平，確定待測器件的性能。

6.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，在基于所述瞬態輸出電平以及穩態輸出電平，確定所述待測器件的性能之前，所述分析方法還包括：

對所述瞬態輸出電平以及穩態輸出電平進行濾波；

根據濾波后的瞬態輸出電平以及穩態輸出電平，確定所述待測器件的性能。

7.根據權利要求5所述的分析方法，其特征在于，所述基于電流變化引起的瞬態輸出電平以及穩態輸出電平，確定待測器件的性能之前，所述分析方法還包括：

基于所述載流子濃度變化，預測所述待測器件的失效時間以及失效位置。

8.根據權利要求7所述的分析方法，其特征在于，所述載流子濃度包括內部電子濃度以及空穴濃度，

所述內部電子濃度為：

所述空穴濃度為：

Δp＝βΔn

其中，I_DS＝B[1+λA]，Δn代表模型所加電磁脈沖下產生的額外的電子濃度；m代表所加電磁脈沖周期的數量；T代表電磁脈沖的周期；I_DS代表該數字電路的電子累積電流，I_SS代表該數字電路的電子消耗電流；t_f代表在一個脈沖周期內該模型性能發生變化的時刻；λ和α均為調制參數；A為該電磁脈沖的幅度；q為電荷量(1.6×10¹⁹C)；A_d為電子消耗電流的橫截面；μ_n為電子漂移速度，μ_p為空穴漂移速度；d為電子消耗電流的路徑長度；B為該數字電路的結構參數；ω為電磁脈沖的頻率；Δp代表模型所加電磁脈沖下產生的額外的空穴濃度；β是取決于數字電路的結構參數。