автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Электронные коммутационные устройства быстродействующих информационных систем

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

РГБ 0І?КИІВСЬКИИ П0ЛІТЕХНІЧНИЙ інститут»

2 6 ФЕВ ^96 На правах рукопису

УДК 621.372

БОЙЧЕНКО Максим Павлович

ЕЛЕКТРОННІ КОМУТАЦІЙНІ ПРИСТРОЇ ШВИДКОДІЮЧИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Спеціальність 05.27.01 — твердотільна електроніка (включаючи функціональну)

АВТОРЕФЕРАТ

* дисертації на здобуття наукового ступеня

, кандидата технічних наук

КИЇВ - 1995

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі електронних приладів та пристроїв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут».

Науковий керівник: чл.-кор. НАН України,

доктор технічних наук, професор Гассанов Л. Г.

Офіційні опоненти — доктор технічних наук, зав. кафедрою

радіоприймання та обробки інформації

НТУУ «КПЬ,

професор Мачуський Є. А.,

. — кандидат технічних наук,

технічний директор НДЦ «Квазар», с. н. с. Шермаревич В. Г.

Провідна установа: ДНТЦ «Сузір’я», м. Київ.

Захист дисертації відбудеться «•// » 1996 р.

о /5^ год. на засіданні спеціалізованої' ради Д 01.02 17 в

Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут» за адресою: 252056, м. Київ-56, проспект Перемоги 37, корп. 12, ауд. .

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України «КПІ».

Вчений секретар спеціалізованої Ради, кандидат технічних наук,

професор Л. Д. ПИСАРЕНКО

з

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ.

Актуальність____теми____дослідження. Перехід до

швидкодіючих систем обробки та передачі інформації, використання НВЧ та оптичних каналів зв’язку з великою пропускною здатністю, реалізація пакетного принципу ущільнення вимагають створення широкосмужних систем швидкої комутації для розподілу інформаційних потоків. Реалізація ідеї пакетної комутації буде можливою та економічно доцільною лише при наявності досконалої компонентної бази, що особливо важливо при переході до інформаційних систем інтегрального обслуговування. Перспективи поліпшення швидкісних та енергетичних характеристик комутаційних пристроїв пов'язані з технологією гібридних та монолітних інтегральних схем (ІС) на основі використання арсенід-галієвих напівпровідникових структур. ' '

Актуальність теми, в з’вязку з цим, полягає в дослідженні швидкісних характеристик та енергетичних режимів перспективних напівпровідникових перемикаючих структур, розробці базових електронних комутуючих компонентів для сучасних та майбутніх інформаційних систем.

Мета дисертаційної роботи полягає в дослідженні та розробці швидкодіючих широкосмужних електронних комутуючих елементів (КЕ) з малим енергоспоживанням для швидкої комутації в інформаційних системах.

Основиизавдаїшяішукового.Аослілжеігоя:

1. Аналіз існуючих комутаційних систем (КС) і елементів та визначення критеріїв покращення їх швидкісних та енергетичних параметрів.

2. Визначення режимів енергоспоживання керуючих пристроїв для створення мікропотужних Перемикаючих елементів на базі ваЛя польових транзисторів з бар'єром Шоткі (ПТШ).

3. Розробка методик визначення динамічних характеристик комутуючих структур на ваАя ПТШ, які дозволяють вимірювати часові параметри швидкодіючих КЕ.

4. Дослідження елементів комутаційних матриць на ваАз ПТШ та їх моделювання з урахуванням специфіки

використання в інформаційних системах з великою пропускною здатністю.

5. Аналіз структур комутаційних полів та методик їх побудови для створення сучасних інформаційних систем.

6. Реалізація широкосмужних швидкодіючих КЕ та аналіз

їх електричних параметрів. .

Основні___мєходи.__амлідж,єііь дисертаційної роботи

базуються на використанні математичного апарату хвильових матриць, методів спектрального аналізу та теорії, електричних ланцюгів, що дозволило дати теоретичну оцінку шляхів зниження потужності споживання, реалізувати режими гранично зниженого енергоспоживання для КЕ на основі СаАя ПТШ, запропонувати методики визначення динамічних характеристик швидкодіючих перемикаючих^ структур по інформаційних, та керуючих трактах, доповнити модель ваАя ПТШ з урахуванням специфіки використання для компонеіггів комутаційних пристроїв інформаційних систем з великою пропускною здатністю. Коректність головних припущень підтверджується результатами експериментальних досліджень.

Науково___новизна .роботи. У дисертаційній роботі

здобува"ем отримано та сформульовано такі нові наукові результати:

1. На основі вперше проведених комплексних досліджень по визначенню швидкісних та енергетичних параметрів комутаційних елементів запропоновано СаАв ПТШ як активний елемент комутаційних матриць. Розроблено методику визначення електричних характеристик швидкодіючих КЕ, яка дозволяє моделювати елементи комутаційних пристроїв з урахуванням снецифіки їх використання в інформаційних системах з великою пропускною здатністю.

2. Вперше за результатами математичного моделювання, а також на основі проведених експериментальних досліджень визначено критерії зниження споживаної потужності і реалізації гранично знижених режимів енергоспоживання. Реалізація таких режимів дозволила значно знизиш потужність споживання КЕ та відкрила нові можливості в галузі енергозберігаючих технологій.

3. На основі спектрального аналізу малосигнальних частотних залежностей створена методика дослідження динамічіпіх характеристик КЕ по лінійних інформаційних трактах, а також методика визначення часочих параметрів перемикаючих ' структур по керуючих входах на основі алгоритму послідовного усереднення та методів регуляризації при рішенні транцендентного рівняння згортки, які дозволяють проводити повну оцінку динамічних параметрів швидкодіючих КЕ на основі СаАя ПТШ.

4. Запропоновано критерій та алгоритм визначення надлишковості по інформаційних і керуючих входах, який дозволяє проводити аналіз розгалужених комутаційних структур для створення полів з заданними параметрами.

Особистий____впееак_автора полягає в здобутті та

інтерпретації результатів наукових досліджень, постановці і проведенні експериментів, розробці фрагментів конкретних керуючих пристроїв.

Практична ціпність результатів роботи, визначена з урахуванням вирішених завдань, полягає в тому, що:

1. На основі результатів комплексних досліджень активних перемикаючих структур, які проведені в ході виконання дисертаційної роботи, створено новий базовий швидкодіючий КЕ, який задовольняє вимогам, сучасних • інформаційних систем по швидкодії та пропускній здатності.

2. Вперше створено КЕ на основі сформульованих -критеріїв покращення енергетичних параметрів ваАя ПТШ, який працює в мікропотужному режимі енергоспоживання. Використання такого КЕ дозволяє на порядок знизиш споживану потужність комутаційних пристроїв.

3. З урахуванням запропонованих методик та використаних моделей створено пакет прикладних програм, який дозволяє проводити кількісну оцінку часових характеристик швидкодіючих КЕ.

4. Запропоновані методики та алгоритми покладено в основу розробленої програми аналізу ' розгалужених комутаційних архітектур, яка дозволяє створювати комутаційні схеми з заданими параметрами по структурній побудові та пропускній здатності.

5. З урахуванням методів вимірювання хвильових залежностей розроблено схему експериментальних досліджень характеристик швидкодіючих КЕ, яка дозволяє ■ визначити параметри комутаційних пристроїв широкосмужних комутаційних систем.

6. Доведено доцільність використання створеного КП у сучасних інформаційних системах з великою пропускною здатністю, а також, для апаратних засобів швидкої комутації в електронних системах різного призначення.

Ееалізація результатів роботи. Здійснені у дисертаційній роботі дослідження с складовою частиною робіт, виконаних за участю автора на підприємствах України, зокрема у. НД( “Сатурн" та НДЦ "Квазар".

Результати впроваджень підтверджені відповідними актами.

Апробація.. роботи. Основні положення дисертації та результати досліджень обговорені та ухвалені на науково-технічних конференціях: .

- International Symposium on Physics and Engineering of Millimeter and Submillimeter Waves, 1994, June 7-10, Kharkov.

- Актуальные проблемы электронного приборостроении АПЭП-94, Новосибирск, 1994.

- Наукомісткі технології подвійного призначення, Київ,

1994.

- Проблемы физической и биомедицинской электроники, Киев, 1995.

-•5th International Symposium on Recent Advances in ¡Microwave Technology 1SRAMT95, 1995, September 11-16, Kiev.

Публікації. Основні положення дисертації викладені у В роботах. Список робіт наведено на останній сторінці автореферату. За результатами досліджень подано матеріали і in одержашш иатенгу України, заявка №95062911, від 20.06.95р.

Структура таоб’см роботи. Дисертація складається з вступу, п’яти розділів, висновків та бібліографічного списку з 115 найменувань. Робота містить 152 сторінки і включає 117 сторінок машинописного тексту, ілюстрованого 42 малюнки ми та 2 таблицями, а також доповнення.

ЗМІСТ РОБОТИ.

Наступі, на основі сучасних тенденцій про підвищення пропускної здатності інформаційні« систем, зроблено висновок про своєчасність розробки та обгрунтовано доцільність впровадження швидкодіючих комутаційних елементів на СаАя. Також проведено аналіз існуючих елементів комутації та визначено область використання швидкодіючих мікронотужних елементів на СаАв польових транзисторах з бар'єром Шоткі.

Улершому розділі наведена характеристика існуючих типів комутаційних середовищ та способів їх побудови. Сформульовані основні вимоги до комутаційних систем сучасних інформаційних мереж. Зазначено, що загальною тенденцією розвитку інформаційних мереж є перехід до високошвидкісних комунікацій, які використовують такі інформаційно місткі середовища як оптоволокно та НВЧ ■радіоканал. Найбільш високошвидкісні оптичні засоби керування сигналами на даному етапі розвитку мають ряд недоліків, при цьому для більшості використань є задовільним.» характеристики систем комутації, які можливо досягнути за допомогою найбільш швидкодіючої електроніки. Проведено порівняльний аналіз різних технологічних видів комутаційних елементів. На основі аналізу сучасного стану розробок в цій області зроблено висновок, що на сьотоднішшш день основні перспективи поліпшення швидкісних та енергетичшгх характеристик ІС пов'язані з СаАя технологією, яка заб шечує надвисоку швидкодію, радіаційну стійкість, широкий температурний діапазон та малі • струми утікання виробів мікроелектроніки. Показано, що оптимальним елементом комутаційних схем, які дозволяють реалізувати переваги арсеніду галія, є польовий транзистор з бар'єром Шоткі. Також відмічено, шо реалізація ідеї пакетної комутації в асинхронному режимі передачі, які отримали останнім часом великій розвиток та широке практичне впровадження у світі, стане можливою та економічно доцільною лише при наявності досконалої компонентної бази.

В кінці цього розділу зроблено огляд основних схемних реалізацій комутаційних елементів . на базі ПТШ і сформульовано основні наукові проблеми, ' які необхідно розв'язати для створення ефективіпіх базових компонентів.

В— другому - розділі проведено ідентифікацію схемних параметрів моделі СаЛа ПТШ для їх подальшого використання в стандартних пакетах елсктроішого моделювання.' Проведено вибір та уточнення моделі СаАя ПТШ з урахуванням специфіки застосування для швидкодіючих КЕ. .

Розроблена автором методика ідентифікації параметрів схемної моделі СаАя ПТШ містить такі етапи:

1. Квазідвохвимірпе моделювання польового транзистора.

Використана система рівнянь квазідвохвимірної моделі містить у собі рівняння Пуасона, рівшшня неперервності струму в каналі, а також рівняння для розрахунку області збіднення в каналі і потенціалу:

де Ес - поточне значении наируженності електричного поля в каналі; пс - концентрація носіїв; vc - значення дрейфової швидкості; а - товщина епітаксіального шару; Ьс - ’товщина провідного шару; Vc - потеціал каналу; W - ширина затвору транзистора; е - заряд електрона; VB - висота бар'єру Шоткі; dlcs, dlsc - частини струму, які відгалужуються з підкладинки в канал та з каналу в підкладшіку, відповідно.

Аналогічна система рівнянь розв'язуються для випадку підкладинки з урахуванням виразів, які характеризують теплообмін між каналом та підкладинкою.

2. Ідентифікація схемних параметрів активної області ПТШ. Для моделювання стокового струму використана модифікована імгіерична залежність Куртиса:

d Vc = Ecdx,

&,) ■ 1 - ехр(~а ■ Ул)

' 1 + Л(КЖ) • схр{-а • Ул)

Ае У(іі, Уд - потенціал між стоком та ктоком і потенціал затвора; Упор - порогова напруга; (), X, а - постійні параметри моделі, які визначають нахил перехідної характеристики і точку її перегину. Введені автором функціональні параметри 0(УС) і к(Ус) ' визначались з використанням методі і> параметричної оптимізації. Врахування їх при моделюванні дозволило більш адекватно використати цю функціональну залежність з урахур.пшіям специфіки широкосмужних комутаційних схем.

3. Визначення параметрів пасивної частини схемної моделі ЄаАз ПТШ. '

Приведено результати експериментальних досліджень електричіпіх характеристик СаЛ.ч ПТШ. Були досліджені резистивні елементи каналу та повшій комплексний опір ЄпАв ПТШ, а також передаточні і шумові характерисгики елементів вимикаючих схем в режимі з підсиленням. Приведено результати дослідженім транзисторів з шириною затвора 200, 300 і 400мкм (при довжинах не більш О.Змкм) в частотному діапазоні до 12ГГц. Похибки визначення передаточних та шумових характеристик не перевищують 15%.

й^рхггі-йму_р_озділі наведена оцінка шляхів зниження потужності споживання активних комутаційних пристроїв. Визначено, що ефективне зменшення потужності споживання СаАя ПТШ може бути досягнуто, головним чином, шляхом зниження робочих струмів транзистора за рахунок модифікації його конструктивних параметрів. Визначені характерисгики • СаАя ПТШ в гранично зниженому режимі потужності споживання від джерела живлення для активних комутаційних елементів. Показано, що при споживаній активним елементом потужності близько 3мВт при напрузі на стоці від 1 до ЗВ (споживана потул^ність активного вимикача біля 5мВт) СаАв ПТШ має достатньо хороші електричні характеристики (рис. 1), які дають можливість використання цих елементів при розробці широкосмужних комутаційних пристроїв. Використання ваЛя ПТШ в режимі зниженого споживання потужності від джерела живленім в активних перемикаючих приладах дозволяє більш ніж на порядок знизити їх потужність споживати без значного погіршення параметрів. В даному розділі також проведено аналіз методів оцінки часових' параметрів комутаційних пристроїв, визначено коло методів, які використовуються для оцінки динамічних характеристик швидкодіючих перемикаючих

структур на базі СаЛ.ч ПТШ. Приведено методики прямих і непрямих вимірювань часових параметрів комутаційних приладів, проведено порівняльний аналіз похибок. • Наведено алгоритми математичної обробки експериментальних даних прямих та непрямих вимірювань для зменшеїшя похибки вимірювання. Пропонується програмна реалізація алгоритма непрямої оцінки часових параметрів комутаційних елементів по сигнальному тракту, за амплітудно- • і фазово-частотними залежностями з використашшм зворотнього перетворення Фур'є та інтеграла згортки при заданому вхідному сигналі. Для різних схемних рішень комутаційних елементів на основі СаАй ПТШ час затримки та перемикання не перевищує 200псек.

D.dll

40

ЗО

20

10

0

и.= 0У Б,сіВ

-0.3У І '=3.5ІТц, 30

У/ с 0- !І а <

-0.6У І 7..ЛІпіА

20

л -О.вУ

10

10

20

а)

ЗО Р,піВ<

Г" - ив=0У - - О.ЗУ і - -0.6У - Г=3.5Г ил=2У Ід=1..2 £А

Vа 8У

0 1.0 2.0 3.0 4.0

б)

Р.тВт

Рис.1 Залежність динамічного діапазону модуляції коефіцієнта передачі комутуючого елемента а) до зниження потужності споживання; б) після зниження

0

В__іштвертому розділі проведено аналіз архітектур

комутаційних полів, розглянуті загальні структури комутаційних схем, запропоновані варіанти реалізацій архітектур багатопозиційних та матричних комутаторів. Запропонована організація архітектур комутаційних полів на основі регулярних структур, які складаються з двійкових комутаційних елементів і мають алгоритм нроірамної реалізації та настройки для розробки комутаційних полів великого перерізу. Запропонована

програма аналізу архітектур комутаційних полів, яка дозволяє прорахувати варіації по інформаційних та керуючих входах у перемикаючих структурах великого перерізу.

Алгоритм аналізу комутаційних полів, який реалізовано у програмі, має слідуючу структуру:

1. Програмне утворення структурної побудови матричного або багатопозиційного типу.

2. Прорахування повного числа способів з'єднань М входів і N виходів з урахуванням вибору номерів вхідних каналів та довільної зміни порядку їх слідувати.

3. Прорахувати повного числа варіацій по керуючих входах для усіх способів з'єднань М входів з N виходами. •

4. Визначення надлишковості структурної побудови комутаційного поля (якою мінімальною кількістю входів керувати забезпечується задане число способів з'єднань М входів з N виходами).

5. Запит на зміну структури комутаційного поля для зменшення надлишковості схеми:

, 5.1. Вилучення (додавання) одного або декількох елементарних комутаційних фрагментів з подальшим довільним з'єднанням інформаційних трактів. '

5.2. Об'єднання одного або декількох керуючих входів.

' 6. Повторення разрахунків з п.2 до виконання заданих

умов.

Також в цьому розділі запропоновані реалізації архітектур нерозділешіх ком> .аційних полів. В кінці розділу наведено аналіз існуючих логічних ключових компонентів, які використовують ОаАя ПТШ у якісгі базового елемента.

В п'ятому розділі запропоновано методику проектування та розроблено за результатами проведених модельних і натурішх експериментів конструкцію базового швидкодіючого широкосмужного КЕ на основі СлАв ПТШ у вигляді, інтегральної схеми, приведені основні електричні характеристики. Робоча смуга частот КЕ складає від 0 до 4ГГц. Прямі втрати, в робочій смузі частот не більше 1.5дБ, втрата в закритому стані не менше ЗОдБ.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І висновки.

1. На основі вперше проведених комплексних досліджень по визначешо швидкісних та енергетичних параметрів комутуючих елементів (КЕ) запропоновано СаАэ ПТШ як активний елемент комутаційних матриць. Показана можливість суттєвого підвищення пропускі ої здатності інформаційних систем та управління швідкісними потоками сучасних інформаційних послуг при значному зниженні потужності споживанім КЕ.

2. Розроблено методику дослідження динамічних

характеристик швидкодіючих перемикаючих структур, на основі СаАя ПТШ по керуючих ланцюгах. Методика дослідження та алгоритми обробки експериментальних даних по часових параметрах дозволяють визначати час перемикання ваАз КЕ (200пс) з похибкою Юпс. '

3. З урахуванням запропонованого алгоритму аналізу частотних малосишальних залежностей для визначення часових характеристик швидкодіючих КЕ по лінійних інформаційішх трактах створена прикладна . програма цифрової обробки дискретизованих ча/тготних залежностей, що дозволило визначити часові параметри лінійних комутаційних трактів, з урахувашгам точності вимірюваїпм комплексних коефіцієнтів передачі, з похибкою не більше 15%.

4. За результатами математичного моделювання, а також на основі .експериментальних дослідженнь сформульовано критерії зниженім споживаної потужності та реалізації гранично знижених режимів енергоспоживання, які дозволяють на порядок знизити потужність, що споживається КЕ. Ефективне зменшешія споживаної потужності досягнуто, в основному, шляхом зменшення робочих струмів транзистора за рахунок зміни конструктивних параметрів. На основі проведених експериментальних та модельних досліджень робочі струми транзистора було зменшено до 3 тА (напруга на стоці від 1 до З В). При цьому однозатворні транзистори характеризуються динамічним діапазоном модуляції підсилення: на частоті- 4ГГц 20дБ, на частоті ЮГГц - І Од Б. Для

двохзатворних ПТШ можливе здійснення на частоті 8ГГд модуляції в динамічному діапазоні понад 44дБ.

Показано, що застосуваїшя розроблених малопотужішх транзисторів в активних перемикаючих пристроях дозволяє суттєво (більш, ніж на порядок) знизити споживану потужність, яка для запропонованого активного вимикача не перевищує 5мВт. Це є принципом новим результатом і дозволяє сугтево знизити потужність джерел живлення комутаційних систем без значного погіршення їх електричних параметрів.

5. Вперше, за результатами проведених модельних та натурних експериментів, розроблено базовий швидкодіючий широкосмужний комугаційний елемент на основі СаЛи ПТШ для інформаційних систем з великою пропускною здатністю. Реалізація базового елементу дозволяє ефективно створювати швидкодіючі комутаційні системи з малим енергоспоживанням для сучасних інформаційних систем. Робоча смуга частот розробленого КЕ складає від 0 до 4 ГГц, що дозволяє адекватно підтримувати пропускну здатність до ІГбіт/с. Прямі втрати КЕ в робочій смузі частот становлять не більше 1,5дБ, а втрати в закритому стані, відповідно, не менше ЗОдБ.

6. На основі проведених досліджень структур комутаційних полів вирішено задачу аналізу архітектур неблокуючих комутаціишоі схем для обробки і перерозподілу інформаційних потоків в реальному масштабі часу для широкосмужних інформаційних систем.

Запропоновано та програмно реалізовано алгоритм аналізу неблокуючих комутаційних схем, який дозволяє розробляти комутаційні системи великого перерізу з заданими параметрами.

Проведені дослідження є загальними. Для груші більш високочастотних транзисторів можливо покращення швидкісних характеристик та пропускної здатності комутаційних елементів. Використання отриманих результатів можливе не тільки для розробки швидкодіючих комутаторів, але й для застосування в активних атенюаторах і фа.чокеруїочих пристроях.

ГОЛОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА МАТЕРІАЛАМИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ.

1. High Speed Integrated Switching Matrix / L.G.Gassanov, N.N.Kobak, V.I.Bosy, M.P.Boychenko // Proc. of the International Symp. on Physics and Engineering of Millimeter and Submillimeter Waves, 1994, June 7-10, Kharkov, vol.3, pp.463-464.

Обгрунтована актуальність використання швидкодіючих комутаційних пристроїв з малим енергоспоживанням в комутаційних системах сучасних інформаційних мереж. Сформульовано критерії щодо вибору базового комутаційного елемента.

2. Гассанов Л.Г., Кобак H.H., Бойченко М.П. Быстродействующие коммутационные устройства на базе GaAs ПТ III // Труды 2-ой международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-94" в 7 томах,—Том 4, Радиотехника, Новосибирск, 1994, стр.59-61.

Запропонована методика вимірювання та обробки експериментальних Даних для визначення часових характеристик швидкодіючих комутаційних елементів.

3. Топологічна архітектура інтегральних пристроїв КВЧ-

діапазону на арсенід галієвих польових транзисторах для Інформаційних систем нових поколінь/ М.М.Кобак,

С.С.Олесаренко, М.П.Бойченко// Наукомісткі технології

подвійного призначення: Тези доповідей науково-практичної конференції.- K.: КВІУЗ, 1994.- стр. 22.

Визначено перспективи розвитку інформаційних систем з великою пропускною здатністю та поширеїшя частотного діапазону їх роботи до міліметрових довжин хвиль.

4. Розробка комутаційних систем з великою пропускною

здатністю/ Л.Г.Гассанов, М.М.Кобак, М.П.Бойченко, О.О.Григорук, С.С.Слесареико// Наукомісткі технології

подвійного призначення: Тези доповідей науково-практичної конференції.- K.: КВГУЗ, 1994.- стр. 23. -

Освітлено питання проектування комутаційних систем великого перерізу, сформульовані критерії надлишковості по інформаційних і керуючих входах та прітципи побудови архітектур комутаційних полів, , запропонована програмна реалізація аналізу цих структур.

5. Н.Н.Кобак, М.П.Бойченко, А. В. Кудлай

Быстродействующие коммутационные элементы с мальм энергопотреблением/ Сборник докладов Международной научно-технической конференции "Проблемы физической и биомедицинской электроники", Киев, 1995, с. 193.

Сформульовано критерії оптимізації споживаної потужності GaAs ПТШ для реалізації швидкодіючих комутаційних приладів в гранично знижених режимах енергоспоживання.

6. М.П.Бойченко, Л.Г.Гассанов, Н.Н.Кобак, В.Н.Ковальчук Исследование микромощных режимов GaAs ПТШ СВЧ/ Сборник докладов Международной научно-технической конференции "Проблемы физической и биомедицинской электроники", Киев, 1995, с.29-30.

Запропоновано ' аналіз режимів мінімального енергоспоживання перемикаючих структур на базі GaAs ПТШ та приведена реалізація базового КЕ, який розроблено на основі проведених досліджет,.

- 7. М.П.Бойченко Моделирование GaAs ПТШ для коммутационных устройств в среде пакета SPICE/ Сборник докладов Международной научно-технической конференции "Проблемы физической и биомедицинской электроники", Киев,

1995, с.31-33.

Описано методику аналізу характеристик коммугаційних матриць 3d допомогою удосконаленої моделі GaAs ПТШ для комутаційних пристроїв л ирокосмужних інформаційних систем, а також запропонована прикладна програма їх аналізу.

8. Communication Switching in the Broadband ISDN/ M.P. Boychenko, V.l. Bosy, L.G. Gassanov, N.N. Kobak// Proc. of the 5th International Symposium on Recent Advances in Microwave Technology, "1SRAMT '95", vol.l, Kiev, Ukraine, Sep.11-16, 1995, pp.341-344.

Представлені комплексні досліджсшш по викорнстаніио GaAs ПТШ як активного елемента комутаційних матриць та конструктивна ре<шжція базового комутуючого елемента.

ï- АННОТАЦИЯ

Бойченко М.П. Электронные коммутационные устройства быстродействующих информационных систем (рукопись). Диссертация на соискание ученой степени кандидата

технических наук по специальности 05.27.01 - Твердотельная электроника (включая функциональную), Национальный

технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, 1996г.

Защищается 8 научных работ, которые содержат теоретические исследования коммутационных устройств информационных систем с большой пропускной способностью, инженерные методики и результаты экспериментов. Установлено, что использование GaAs ПТШ в качестве

активного элемента коммутационных систем позволяет значительно повысить пропускную способность современных систем передачи информации. На основе предложенных методик и алгоритмов определены пути улучшения скоростных и энергетических параметров базовых коммутационных элементов. Осуществленно внедрение предложенных методик и решений.

Ключевые слова: коммутационный элемент, коммутация, .GaAs ПТШ, информационные системы.

ABSTRACT

Boychenko М.Р. Electronic switching devices for high-speed information systems (the manuscript). The dissertation lor the scientific degree of technical sciences candidate on the speciality 05.27.01 - Solid-state electronics (including functional), National Technical University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute", Kiev,

1996.

Prompt to defend 8 scientific papers, which contain theoretic researches of the switching device of information systems with high traffic capacity, engineering techniques and'results of experiments. It was establish, that GaAs MESFET like active element of the switching systems lets to increasing traffic capacity information systenfs. Researches of power- and speed-characteristic of the GaAs switching devices has been presented. Introduction of offered engineering techniques and decisions is carried out. '

Keywords: switching element, exchange, GaAs MESFET, information systems.

НВЛ ВПФ НТУУ «КПЬ 1996. Зам. 24 — 100.