Влияние режима работы на сбоеустойчивость оперативных запоминающих устройств при импульсном ионизирующем воздействии



Скачать 26.88 Kb.
Дата24.04.2016
Размер26.88 Kb.

УДК 621.38(06) Электроника




А.В. КИРГИЗОВА, А.В. ЯНЕНКО1

Московский инженерно-физический институт (государственный университет),

1 ЭНПО Специализированные электронные системы, Москва
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ
НА СБОЕУСТОЙЧИВОСТЬ ОПЕРАТИВНЫХ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ИОНИЗИРУЮЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Представлены результаты сравнительных экспериментальных исследований сбоеустойчивости КМОП КНС БИС оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) в режимах хранения, считывания и записи при импульсном ионизирующем воздействии. Показано, что контроль БИС ОЗУ при испытаниях в режимах хранения и статического считывания не достаточен для достоверного определения параметров сбоев при импульсном ионизирующем воздействии.
Наряду со стремлением к росту степени интеграции, сложности и информационной емкости при создании новых типов БИС ОЗУ является важной задача создания спецОЗУ для сохранения критически важной информации в бортовых управляющих системах в условиях мощных импульсных ионизирующих (ИИ) воздействий. Для создания стойких запоминающих устройств, как правило, применяется диэлектрическая изоляция элементов – КНИ или КНС. В настоящее время единственно доступными являются спецОЗУ, реализованные на КМОП КНС структурах.

Важнейшим из показателей, характеризующих поведение БИС


спецОЗУ при радиационном воздействии, является сбоеустойчивость – способность ОЗУ сохранять информацию в процессе и после импульса ИИ. Сбоеустойчивость БИС ОЗУ при ИИ воздействии в большинстве случаев нормируется и контролируется лишь в режиме хранения информации [1]. Сбои же в БИС ОЗУ в режиме статического считывания из ячейки памяти (ЯП) при ИИ воздействии до настоящего времени исследовались лишь по выходу мгновенных значений выходных напряжений высокого и низкого логических уровней за критериальные уровни. Режимы хранения и статического считывания при ИИ воздействии позволяли контролировать только реакцию ЯП и выходных каскадов.

Однако, как показали проведенные исследования, такой подход не позволяет достоверно оценить сбоеустойчивость БИС ОЗУ при ИИ воздействии, так как: 1) режим хранения отражает реакцию на воздействие только накопителя памяти и не позволяет достоверно оценить вклад в сбоеустойчивость цепей тракта считывания и записи ОЗУ; 2) в реальных условиях БИС памяти функционирует во всех возможных режимах, включая режимы записи и динамического считывания.

В качестве объекта исследования выбраны КМОП КНС ОЗУ информационной емкостью 4Кбит (организацией 4096х1). Исследования проводились лазерными имитационными методами с использованием имитатора «РАДОН-5М».

Полученные в эксперименте относительные значения сбоеустойчивости КМОП КНС БИС ОЗУ по различным критериям в режимах хранения, записи и чтения (динамического и статического) представлены на рис.1.


Рис. 1. Относительные значения сбоеустойчивости КМОП КНС БИС ОЗУ


(10 образцов) по различным критериям: а) хранение; б) динамическое считывание; в) чтение по критерию UOНOН.min; г) чтение по критерию UOL>UOL.max;
д) чтение по критерию переключения UOL.max; е) запись

Видно, что наиболее критичным режимом для данного типа БИС ОЗУ является динамическое чтение (с частотой выборки в эксперименте 150 кГц). Анализ показывает, что в режиме считывания транзисторы выборки нормально заперты и разрядный столбец отключен от шины. Однако при импульсе воздействия происходит отпирание транзисторов выборки и переключение части ЯП в выбранном столбце в противоположное состояние. При том же уровне воздействия в режиме хранения, напротив, мощные управляющие транзисторы жестко задают нулевой потенциал разрядной шины и сбоев нет.


Список литературы
1. Яненко А.В. и др. Результаты имитационных испытаний ОЗУ 1526РУ2 // Радиационная стойкость электронных систем – СТОЙКОСТЬ-2002. Научн.-техн. сб.  М.: МИФИ., 2002. – С. 47.


______________________________________________________________________

ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 1




База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница