автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Моделирование и оптимизация проектирования аналоговых МЭУ с учетом комплексного влияния дестабилизирующих факторов

На правах рукописи

ОБУХОВ Алексей Анатольевич

00345230Э

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АНАЛОГОВЫХ МЭУ С УЧЕТОМ КОМПЛЕКСНОГО ВЛИЯНИЯ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О . .....J

Воронеж - 2008

003452309

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Питолин Владимир Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Зольников Владимир Константинович;

кандидат технических наук, доцент Короткевич Дмитрий Эрнестович

Ведущая организация Федеральное государственное

унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт электронной техники», г. Воронеж

Защита состоится 21 ноября 2008г. в 14 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.03 ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Автореферат разослан октября 2008г.

Ученый секретарь

диссертационного совета /Г Родионов О.В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Широкое использование микроэлектронных устройств (МЭУ) в аппаратуре, предназначенной для работы в условиях комплексного воздействия различных видов дестабилизирующих факторов (ДФ), определяет особую значимость вопросов обеспечения стабильности их характеристик. Эта задача в первую очередь должна быть решена на этапах схемотехнического и конструкторско-топологического проектирования. Основной проблемой при этом, учитывая все возрастающую сложность МЭУ, неоднозначность изменения их параметров при воздействии различных видов ДФ, является реализация возможности моделирования их поведения и обеспечения стабильности их характеристик в условиях комплексного влияния ДФ. Она может быть решена при дальнейшем развитии систем автоматизированного проектирования (САПР).

Известные отечественные и зарубежные программные комплексы,и системы, предназначенные для автоматизированного проектирования аналоговых МЭУ, или не позволяют прогнозировать поведение и обеспечивать стабильность МЭУ в условиях комплексного воздействия таких ДФ, как ионизирующие излучения (ИИ), температура, нестабильность режима, или прогнозируют их не достаточно адекватно, что определяет необходимость разработки проблемно-ориентированных подсистем с соответствующими математическим и программным обеспечением и информационной базой.

Одной из областей применения САПР в микроэлектронике является проектирование на их основе аналоговых МЭУ, в частности аналоговых микросборок (МСБ), которые по номенклатуре и точности электрических параметров, области использования, принципу действия, технологии изготовления, требованиям стабильности могут существенно отличаться от МЭУ общего применения.

Следует отметить, что вопросы влияния различных видов ДФ, в том числе радиационных, на параметры МЭУ в последнее время нашли отражение в литературе, и в функционирующих САПР имеются соответствующие инструментальные средства. Но задача автоматизации проектирования и обеспечения стабильности характеристик аналоговых МЭУ, выполненных в виде МСБ, в условиях комплексного влияния ДФ в рамках специализированной подсистемы, в которой должны быть реализованы разработанные модели, алгоритмы и программные средства, требует своего решения, что определяет ее актуальность.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «САПР и системы автоматизации производства» и в рамках ГБ НИР 2004.01 «Автоматизация проектирования электронных и электротехнических устройств с учётом эксплуатационных воздействий».

Цель н задачи исследования. Цель работы заключается в разработке комплекса методов, моделей, оптимизационных алгоритмов и программных средств проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ и практическая их реализация в виде специализированной подсистемы, ориентированной на использование в составе промышленной САПР.

Для ее достижения необходимо решение следующих задач:

- провести анализ и обзор современного состояния методов и средств автоматизации проектирования МЭУ, учитывающих комплексное влияние ДФ с обоснованием возможности их доработки и использования;

- разработать обобщенные модели элементов и компонентов аналоговых МЭУ, учитывающие влияние ДФ, для различных диапазонов частот;

- разработать комплекс алгоритмов, реализующих автоматизированные процедуры формирования обобщенных моделей компонентов МЭУ и расчета их параметров в условиях комплексного влияния ДФ и различные этапы проектирования МЭУ: прогнозирование характеристик, их оптимизацию по критерию стабильности;

- сформировать состав, структуру и осуществить разработку программного обеспечения специализированной подсистемы проектирования МЭУ с повышенной стабильностью параметров в условиях комплексного влияния ДФ, ориентированной на интеграцию в промышленную САПР;

- провести экспериментальную проверку адекватности разработанных инструментальных средств проектирования МЭУ и оценить их эффективность.

Методы исследования. При решении поставленных задач использован аппарат теории системного анализа; методы вычислительной математики, математического моделирования и оптимизации; структурного программирования; элементы теории электрических цепей и полупроводниковых приборов; физические методы исследования поведения МЭУ в условиях комплексного влияния ДФ.

Научная новизна. В результате проведенных исследований получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- обобщенная модель активных компонентов МЭУ, отличающаяся учетом комплексного влияния ДФ на ее параметры и позволяющая моделировать характеристики устройств в этих условиях в широком диапазоне частот;

- алгоритм автоматизированного построения модели активного компонента МЭУ и расчета ее параметров, отличающийся возможностью учета как одного из видов ДФ, так и их комплексного влияния;

- алгоритм оптимизации параметров МЭУ по критерию стабильности, отличающийся использованием и реализацией схемотехнического принципа повышения стабильности, основанного на выборе оптимальных режимов активных компонентов и обеспечивающих их конструктивно-топологических параметров элементов;

- специализированное программное обеспечение подсистемы анализа аналоговых МЭУ, отличающееся возможностью расчета и оптимизации их параметров в условиях комплексного влияния ДФ, и в котором реализованы предложенные методы, модели и алгоритмы.

Практическая значимость работы. На основе предложенных математических моделей, алгоритмов разработано информационное и программное обеспечение подсистемы моделирования комплексного влияния ДФ на параметры аналоговых устройств и оптимизации их по критерию стабильности, ориентированной на интеграцию в промышленную САПР МЭУ Design Lab

Результаты внедрения работы. Результаты исследований используются в практике проектных работ в научно-исследовательском институте электронной техники (ФГУП НИИЭТ) г. Воронежа и в учебном процессе кафедры САПРИС ВГТУ при подготовке студентов по специальности 220300 «Системы автоматизированного проектирования».

Апробация работы. Основные научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийских конференциях «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2004, 2005, 2006), Международных научно-технических конференциях «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий» (Москва-Сочи, 2004, 2005, 2006), Всероссийских конференциях «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (Воронеж, 2005, 2006), X Международной открытой цаучной конференции «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (Воронеж, 2005); Международной школе-конференции «Высокие технологии энергосбережения» (Воронеж, 2005) и научно-методических семинарах кафедры САПРИС ВГТУ (2004 - 2007).

Публикации результатов работы. По теме диссертационной работы опубликовано 14 научных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, соискателем разработаны модели активных компонентов МЭУ, учитывающие комплексное влияние ДФ [1,2,4]; обосновано использование расчетно-экспериментального метода моделирования на основе системного подхода [6,9,11]; сформирована задача оптимального проектирования аналоговых МЭУ с учетом комплексного влияния ДФ и предложены алгоритмы ее решения [3,10,13]; обоснован выбор базовой системы для моделирования поведения МЭУ [5] и разработаны структура и программное обеспечение специализированной подсистемы моделирования комплексного влияния ДФ [14].

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 126 страницах, 2 приложений, содержит 25 рисунков и 10 таблиц, список литературы из 125 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель и задачи исследования, представлены основные научные и практические результаты, приведено краткое содержание работы по главам.

В первой главе работы рассмотрены особенности проектирования аналоговых МЭУ с учётом совместного влияния различных видов ДФ, проанализированы методы их разработки, определены пути повышения эффективности автоматизированного проектирования аналоговых МЭУ, прогнозирования их характеристик в этих условиях за счёт создания соответствующего математического, информационного и программного обеспечения подсистемы моделирования комплексного влияния ДФ на параметры МЭУ. Решение этой задачи может быть обеспечено путём разработки соответствующих методик, моделей, алгоритмов, выбора требуемых критериев и методов оптимизации, создания библиотеки параметров моделей активных компонентов.

Рассмотрены основные принципы моделирования поведения аналоговых МЭУ в условиях комплексного воздействия ДФ. Отмечено, что сложность прогнозирования параметров МЭУ и повышения стабильности их характеристик в основном обуславливаются наличием в структуре комплекса ДФ ионизирующих излучений, это предопределяет продолжительность и сложность испытаний. На основании этого сделан вывод об обосновании использования в качестве основной возможности оценки и обеспечения стабильности параметров МЭУ в этих условиях автоматизированных процедур моделирования и прогнозирования на ЭВМ, базирующихся на использовании расчётно-экспериментапьного метода.

Проведён анализ современных САПР МЭУ, отмечены их недостатки, ограничивающие возможность их применения для проектирования аналоговых устройств с учётом комплексного влияния ДФ, определён ряд мер, направленных на расширение их возможностей, основные из которых заключаются в необходимости разработки математических моделей, методов и алгоритмов с использованием библиотек данных (БД), учитывающих комплексное влияние ДФ на параметры активных компонентов (АК), входящих в состав МЭУ, а также в обоснованном выборе методов оптимизации, разработке реализующих их алгоритмов, используемых на этапе схемно-конструкторского проектирования МЭУ и в создании на их основе объектно-ориентированной подсистемы.

Данные проведённого анализа показали, что для схемно-конструкторского проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ, расчёта и оптимизации их параметров в этих условиях на базе ПЭВМ наиболее приемлема промышленная интегрированная система, Design Lab, имеющая гибкую структуру, возможности для расширения новыми инструментальными средствами, позволяющими решать новые проектные задачи. Данная система выбрана в качестве базовой для интеграции в неё разработанной в работе подсистемы моделирования и оптимизации аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ.

Структура процедур проектирования МЭУ приведена на рис.1. Решение задач схемотехнического анализа обеспечивается системой Design Lab. Решение топологических задач реализуется модулями PC Boards и программой SPECCTRA. Для решения задач моделирования поведения МЭУ и обеспечения их стабильности в условиях комплексного влияния ДФ набор модулей промышленной системы дополнен программными модулями ( они выделены утолщёнными линиями), реализующими выполнение таких проектных процедур, как определение параметров модели АК; получение зависимостей параметров модели АК от уровней и видов ДФ; построение обобщённых моделей; расчёт параметров МЭУ при комплексном влиянии ДФ, оптимизация параметров МЭУ, оптимизация топологии МЭУ).

Вторая глава посвящена решению вопросов автоматизации формирования и расчёта обобщённых математических моделей (ММ) элементов и АК МЭУ, учитывающих комплексное влияние ДФ. Рассмотрен вопрос о источниках получения достоверной информации о параметрах моделей, обеспечивающих наибольшую их адекватность. С учётом этого фактора за основу наряду с данными

Рис. 1. Структура процедур проектирования аналоговых МЭУ с учетом комплектного влияния ДФ на базе

системы Design Lab

нормативно-справочной документации приняты экспериментальные данные, являющиеся наиболее доступным и достоверным источником информации о параметрах ММ. С учётом специфики проектируемых МЭУ, данных анализа требований к ММ рассмотрены модели пассивных элементов и предложены электрические модели АК для различных диапазонов частот, ориентированные на построение обобщённых моделей, учитывающих комплексное влияние ДФ.

Для формирования процедур и алгоритмов проектирования МЭУ с повышенной стабильностью, реализованных на базе одного из общих принципов, заключающегося в оптимизации электрических режимов АК и параметров резисторов, обеспечивающих их, обосновано использование конструктивно-топологической модели плёночных резисторов, номинальные значения сопротивлений которых в процессе оптимизации будут скорректированы, и разработан алгоритм моделирования их параметров.

В основу модели плёночного резистора положены соотношения, связывающие его конструктивно-топологические параметры (1-длина резистора, Ь- его ширина , р- - удельное поверхностное сопротивление материала резистивной плёнки) с технологическими (Д1 и ДЬ - погрешности воспроизведения его длины и ширины, 5р - - погрешность воспроизведения удельного поверхностного сопротивления, ДКф — погрешность воспроизведения коэффициента формы) и эксплуатационными (5Г1Т — температурная нестабильность сопротивления резистора, Р -мощность, рассеиваемая резистором, 8ЯСТ - погрешность, обусловленная старением).

Эти соотношения легли в основу алгоритма моделирования конструктивно-топологических параметров плёночных резисторов, структура которого приведена на рис.2.

Учитывая, что в большинстве современных программных систем моделирования и расчёта МЭУ в основу их функционирования положен метод узловых потенциалов, за основу модели АК и описания его поведения в условиях комплексного влияния ДФ в широком диапазоне частот приняты У - параметры (для низкочастотного диапазона использована система Ь - параметров).

Для получения информации о параметрах низкочастотной модели АК при нормальных условиях и при комплексном воздействии таких ДФ, как нестабильность режима по постоянному току, температура, ИИ исследовано их влияние. Для автоматизированного формирования обобщённой низкочастотной модели АК полученные экспериментально зависимости аппроксимированы соответствующими функциями.

Анализ экспериментальных зависимостей параметров ЬПэ и Ь2|, от тока коллектора АК позволил сделать выаод о их аппроксимации показательными функциями, а параметров Ь12э и Ь22Э - линейными. Зависимости Ь - параметров от температуры также аппроксимированы линейной функцией. Радиационные зависимости аппроксимированы квадратичной функцией.

На основе предложенных аппроксимаций обобщенная низкочастотная модель АК имеет вид:

с

начало

Ввод исходных данных

— 3 Выбор материала резистивной пленки (кф<10)

и г

Расчет

кф

Расчет

з К.Т

с 1

Расчет

5кф доп

. 7 1

Расчет

Рис. 2. Структура алгоритма моделирования конструктивно - топологических параметров пленочных резисторов

Ь11Э =ЬПЭ -ГО + апДТХсЗДФГ +с111ёФ + а0]11,

н ,к„ —2

" -т- а21ДТ)[с —2

Ь21Э = Ь21Э 1 <1 +

ё2 (^Ф) +с!,^Ф + С10

Ь12Э = (ао'к + О] )(1 + а,2АТ)^2 (^Ф)2 + с11]яФ + с10

Ь22Э = (во'к +в1)(1 + а22ДТ)^2(18Ф)2 + (311§Ф + с1()

7

I 1,

Расчёты параметров обобщённой низкочастотной модели АК по (1) подтверждают адекватность аппроксимаций, погрешность между расчётными и экспериментальными данными не превышает 10%, при этом большая часть погрешности обусловлена радиационной составляющей из-за погрешности моделирующих ИИ установок.

У - параметры АК, положенные в основу его высокочастотной модели, определены для его П - образной эквивалентной схемы замещения, которая отражает специфику проектируемых МЭУ, режимы и условия работы. Для их расчёта необходимо знание следующих шести параметров АК: Ьцб - входное сопротивление в схеме с общей базой; р0 (ЬПЭ); |р<| - модуль коэффициента усиления по току на высокой частоте, гб - омическое сопротивление базы; Ск - ёмкость коллективного перехода; Ск - зарядная емкость коллекторного перехода на площади активной его части. Эти параметры модели задаются в технических условиях или определяются экспериментально, через них рассчитываются высокочастотные У-параметры. В таблице приведены выражения для активных

(б у ) и емкостных (с~ J составляющих (Уу j, которые позволяют автоматизировать процедуру формирования и расчёта У - параметров АК.

Для построения обобщённой высокочастотной модели АК, учитывающей комплексное влияние ДФ, исследовано поведение параметров модели в этих условиях. Установлено, что от электрического режима зависят параметры р0, ЬцБ и |р(], их зависимости аппроксимированы показательной функцией; от температуры зависят ро, ЬПБ. С0, гБ, эти зависимости описываются линейной функцией; влияние ИИ сказывается на значениях Ро и г6, которые определяются по квадратичным зависимостям.

На основе полученных зависимостей параметров схемы замещения АК от комплексного влияния различных видов и уровней ДФ, предложенных аппрок-симационных функций обобщенная высокочастотная модель АК представлена следующими выражениями:

р0(1к,Т,ф)=р0 -I™(1 + арДТ)[ё2(1ЕФ)2 +(1118Ф + «10];

Ьцб(1к'Т) = Ь11б-1П(1 + аьДТ); (2)

Н е

Мок>=М -1

к'

Н

,2

гб (Т, Ф) = гб (1 + аг • ДТ)[С2 (1§Ф) + С1 1§Ф + С0 )

С0(Т) = с"(1-асДТ).

Экспериментальная проверка полученных результатов заключалась в измерении У- параметров АК в диапазоне частот при заданных видах и уровнях ДФ и сравнении результатов измерений с расчётными значениями Результаты проверки подтверждают совпадение расчётов и экспериментальных данных в

е2 Р) + Р2Г 1 + Рзг Су - Р4 + 2 ' 1 + РЗГ Постоянные

Р1 Р2 Рз Р4 Р5

1 >. 2 2 471 Гбс0 2 (2т1Гбс0) - -

ьпбРо

С„ - - (21ГГбсо)2 0 Со

612 0 4л2гбс0ск (2т1Гбс0)2 - -

С,2 - - (2лгбсо)2 Ск" Ск' Ск'

82) 1 ь11б 0 (2ягбс0)2 - -

с2, - (2лгбс0)2 0 гбс0 Ь11б

¿22 0 , 2 4л гбс0ск 2 (2т1гбс0) - -

Ь11б

С 22 - - ч2 (2лгбс0) Ск гбс'к Ь11б

пределах ошибок измерений и погрешностей моделирующих установок, что свидетельствует о достаточных для практических целей точности и адекватности моделей.

Для оперативного расчёта параметров обобщённой модели АК разработан алгоритм моделирования поведения АК в условиях комплексного влияния ДФ, структура которого приведена на рис.3. В качестве исходных данных задаются: тип АК, электрический режим, сетка частот, виды и уровни ДФ. Библиотека данных по запросу процедуры БДАК выдаёт значения параметров модели для исходных данных. В блоке 1ТЯАК осуществляется моделирование зависимостей У - параметров в условиях комплексного влияния ДФ.

Алгоритм реализован в виде программного модуля подсистемы моделирования и оптимизации аналоговых МЭУ по критерию стабильности.

В третьей главе решены вопросы выбора метода оптимизации МЭУ по критерию стабильности, обоснования критериев, формирования целевой функции, алгоритмической реализации поставленной оптимизационной задачи.

На основе анализа методов проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ, особенностей их схемно-конструкторской реализации выбран и обоснован метод, заключающийся в нахождении оптимального вектора номинальных значений плёночных резисторов, задающих режим работы АК. Использование этого метода может быть эффективным лишь при правильном выборе соответствующих оптимизационных моделей и алгоритмов, реализующих этапы схемотехнического и конструктивно-топологического проектирования

Определение вида и формы представления целевой функции, ограничений является составной частью оптимизационной задачи.

При определении выражения целевой функции и ограничений могут иметь место следующие варианты:

' а) имеются аналитические зависимости выходных параметров схемы от

параметров ее элементов;

б) имеется матричное описание схемы;

в) имеется физическая модель схемы.

Вариант (а) характерен для сравнительно простых схем, содержащих 1-2 АК. Для варианта (в) используются экспериментально-статистические методы (методы дисперсионного, регрессионного анализа, методы планирования эксперимента).

Для анализа сравнительно сложных схем характерен вариант (б). Для него возможен расчёт целевой функции для схемы конкретного МЭУ по отношению определителей матрицы.

При схемно-конструкторском проектировании аналоговых МСБ в качестве критерия оптимальности примем обеспечение стабильности их схемных функций в условиях комплексного влияния ДФ. Данный критерий предопределяет выбор в качестве целевой функции относительное изменение основной характеристики конкретного типа МСБ, обусловленное комплексным влиянием ДФ, которое в процессе оптимизации необходимо минимизировать. К примеру для усилительных МСБ в качестве целевой функции выбрано относительное изменение коэффициента усиления по напряжению

_ ДК

И(Р) = —, (3)

к

где К - коэффициент усиления МСБ по напряжению, ДК - значение абсолютного изменения К, обусловленное деградацией параметров АК усилителя.

При минимизации целевой функции выражение тш И(Р)

(4)

р е О

является записью следующей задачи оптимизации- найти вектор управляемых параметров Р = (Р(,Р2>—Рп)> обеспечивающий минимальное значение целевой функции

Р=Р(рь р2, ... ,р„) (5)

при выполнении системы неравенств

Ч[(р,,р2 ...,рп)>0, ¡ = 1,2,...,т; (6)

+

] = 1,2, ...,п. (7)

Таким образом решение задачи оптимального проектирования сводится к решению задачи оптимизации (4)-(7), то есть нахождению оптимального вектора Р, удовлетворяющего неравенствам (6), (7) и обеспечивающего минимальное значение целевой функции (5).

В зависимости от числа изменяемых параметров Р задача может быть одномерной (п=1) или многопараметрической (п>2), связанной с минимизацией п-

мерной гиперповерхности F( Р). Если минимизация целевой функции проводится по малому числу переменных (п<3), что имеет место в нашем случае, то задача оптимизации сводится к последовательности одномерных задач минимизации:

minF(pj,p2,...,pn ) = min.... min F(pj ,p2,...,pn )

+ - + (8) p<=D pj <pj <pj pn <pn <pn

Так как структура разрабатываемых МЭУ обычно является более или менее близкой к оптимальной, то для решения последовательности задач (8) использован один из вариантов градиентного метода: метод наискорейшего спуска, преимущество которого заключается в том, что для его использования нет необходимости иметь явное выражение функции, достаточно знать только определители, описывающие состояние конкретной схемы, он прост и на каждом шаге даёт улучшенное значение целевой функции.

В соответствии с вышеизложенным разработан экономичный алгоритм схемно-конструкторского проектирования аналоговых МСБ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ, структура которого приведена на рис.4. Алгоритм состоит их двух основных блоков: блока анализа (1-16) и блока оптимизации (17-27). В блоке анализа определяются схемные функции, моделируется комплексное влияние ДФ (КВДФ) на них. При необходимости минимизации целевой функции проводится ее расчет и в блоке оптимизации осуществляется ее минимизация с выводом вектора оптимальных значений варьируемых параметров и соответствующих значений схемных функций.

Алгоритм реализован в виде программных модулей Opt и Ctop.

В четвёртой главе рассмотрены вопросы разработки информационных и программных средств подсистемы проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ, организации диалогового взаимодействия пользователя с системой. Анализ структуры и вида данных информационного обеспечения (ИО) подсистемы позволил сделать вывод о необходимости использования в качестве его ядра разработанной специализированной библиотеки данных, основу которой составляют данные о параметрах элементов и АК МЭУ как в нормальных условиях, так и с учётом комплексного влияния ДФ. Для работы пользователя с библиотекой разработана система управления ею, которая позволяет осуществить такие операции с данными, как их модификация, выделение, сортировка, поиск и т.д. Для обеспечения наглядного и оперативного доступа к данным система управления обеспечена развитым диалоговым интерфейсом, рассчитанным на проектировщика.

В качестве модели данных в библиотеке использована реляционная модель, на физическом уровне её двумерный массив реализуется с помощью файла, т.е кортежа отношений. Данные библиотеки размещаются в текстовом файле с последовательным доступом. Данные одного АК описываются в нём сорока шестью параметрами и коэффициентами, учитывающими комплексное влияние электрического режима, температуры и ИИ.

Разработка программного обеспечения (ПО) подсистемы выполнена с учётом требований его открытости, адаптируемости, при этом реализованы принци-

Рис. 4. Структура алгоритма схемно-конструкторского проектирования аналоговых МСБ с повышенной стабильностью

пы модульности и иерархического построения. Основу его составляет комплекс специализированных, программных модулей, справочных и библиотечных файлов, набор пакетов промышленной системы Design Lab, реализующих такие проектные процедуры, как визуализация электрических схем и расчёт параметров МЭУ, формирование начальной топологии. На рис.5 представлена структура ПО.

Рис. 5. Структура и взаимодействие программных средств проектирования аналоговых МЭУ с учётом комплексного влияния ДФ

i На первом этапе процесса проектирования формируется электрическая - схема МЭУ в виде файла соответствия номеров выводов элементов и компонентов номерам подсоединенных к ним цепей *als или* net. Они создаются с помощью текстового редактора или автоматически при выполнении соответствующих команд программы Schematics. Далее выполняется анализ схемы в статическом режиме, в результате которого определяются режимы работы АК по постоянному току и рассчитываются параметры модели. При этом файл исходных данных с описанием электрической схемы *írip передается в модуль Stat («Статика»). Сюда же для учёта комплексного влияния ДФ заданных видов и уровней на параметры МЭУ из библиотечного модуля BIBL поступают значения параметров модели.

Низко - или высокочастотные параметры модели АК, учитывающие комплексное влияние ДФ, рассчитываются в модуле «Model». Функциональные параметры МЭУ рассчитываются программой Pspice, являющейся составной частью системы Design Lab. Она дополнена модулем оптимизации Opt, реализующим процедуру минимизации относительно изменения основного схемного параметра МЭУ, обусловленного деградацией параметров АК вследствие влияния ДФ. При этом учитываются ограничения, задаваемые в ТЗ на проектирование.

Для получения начального варианта топологии МЭУ используется программа PS Board, входящая в состав системы Design Lab. Начальный вариант топологии в случае невыполнения требований по стабильности параметров МЭУ в условиях комплексного воздействия ДФ может быть скорректирован работой программного модуля Ctop. Коррекция заключается в изменении топологий резисторов МЭУ, которая будет определена на основе оптимизированных их значений, полученных на этапе работы модуля Opt. Файл данных о скорректированной топологии передаётся в программу автотрассировщика соединений SPECCTRA системы Design Lab.

Запуск подсистемы осуществляется запуском программы Dialog, являющейся диалоговым монитором и содержащей иерархическую систему меню с привязкой к соответствующим проектным процедурам и реализующим их программным модулям.

Для её функционирования необходим следующий минимальный набор аппаратных и программных средств- ПЭВМ с процессором Pentium IV и выше; ОС Windows NT 4.0. и выше; объем ОЗУ - 2 Мб (в составе Design Lab - 16 Мб); объём памяти на диске (с файлами библиотеки) - 12 Мб.

Разработанные инструментальные средства использованы для прогнозирования и оптимизации схемных и конструктивно-топологических параметров ряда МСБ усилителей по критерию стабильности в условиях комплексного влияния ДФ.

Анализ и оптимизация схем выполнены в частотной области. Результаты тестирования разработанного ПО представлены на примере анализа и оптимизации МСБ усилителя высокой частоты. Анализ расчётных характеристик позволет сделать вывод о том, что, к примеру, на частоте 10 МГц при комплексном воздействии температуры (80°С) и ИИ (фэ = 5 • ю'^ эл / см^ ) усилительные

параметры снижаются по сравнению с их значениями до воздействия ДФ на 20%. Без учёта температуры их деградация составляет 26%. При оптимизации на частоте 10 МГц относительная деградация усилительных параметров, обусловленная влиянием ДФ составляет 10%, т.е. в два раза меньше. Оптимизация осуществлена выбором оптимальных значений сопротивлений плёночных резисторов МСБ, задающих режим работы АК по постоянному току. Результаты оптимизации значений сопротивлений резисторов легли в основу коррекции как их топологии, так и топологии резистивного слоя МСБ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе анализа схемотехнических и конструктивных методов повышения стабильности характеристик аналоговых МЭУ в условиях комплексного влияния ДФ разработана методика их проектирования, в основу которой положены процедуры оптимального выбора электрических режимов АК и параметров пассивных элементов.

2. Обоснованы требования и выбор структуры проблемно-ориентирова- ной программной подсистемы проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью, адаптированной на интеграцию в промышленную систему Design Lab.

3. Разработаны обобщённые электрические модели пассивных элементов и активных компонентов МЭУ, ориентированные на учёт комплексного влияния ДФ и позволяющие моделировать их поведение в этих условиях.

4. С учётом взаимосвязи этапов схемотехнического и конструкторско-тополо-гического проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью обоснована модель и алгоритм моделирования контруктивно-топологических параметров плёночных элементов, являющийся основой процедур оптимизации топологии.

5. Разработан алгоритм автоматизированного построения обобщённых моделей АК и расчёта их параметров, который программно реализован в виде модуля подсистемы проектирования высокостабильных МЭУ.

6. Разработан экономичный алгоритм расчёта и оптимизации параметров аналоговых МЭУ по критерию стабильности, реализующий метод минимизации относительных изменений схемных функций, заключающийся в выборе оптимальных значений параметров пассивных элементов и основанный на преемственности этапов схемотехнического и конструкторско-топологического проектирования.

7. Сформированы состав, структура и разработано информационное и программное обеспечение специализированной подсистемы проектирования МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ, интегрированной в промышленную систему DesignLab . Информационные и программные средства подсистемы использованы при оптимизации схемно-конструктивных вариантов реализации ряда аналоговых МСБ по критерию стабильности.

Научные и практические результаты, полученные в работе, использованы при выполнении проектных исследований в научно-исследовательском институ-

'те электронной техники (НИИЭТ) г.Воронежа, а также внедрены в учебный процесс кафедры САПРИС ВГТУ при подготовке специалистов в области автоматизированного проектирования (специальность 220300 - «САПР»)

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Обухов A.A. Разработка обобщенных моделей элементов и компонентов МЭУ, ориентированных на учет комплексного влияния дестабилизирующих факторов /A.A. Обухов, В.М. Питолин// Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т.З. № 4. С. 49-51.

Статьи и материалы конференций

2. Обухов A.A. Разработка моделей и этапов оценки комплексного влияния дестабилизирующих факторов на характеристики МЭУ / A.A. Обухов, В.М. Питолин // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж, 2004 41. С 16-17.

3. Обухов A.A. Формирование алгоритмов моделирования комплексного влияния дестабилизирующих факторов на параметры МЭУ / A.A. Обухов, В.М. Питолин // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж, 2004. 41. С. 17-18

4. Обухов A.A. Модели активных компонентов микроэлектронных устройств, учитывающие комплексное влияние дестабилизирующих факторов /А.А Обухов, В.М. Питолин // Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий" материалы Междунар. конф. и Рос. науч. школы. М.: Радио и связь, 2004. С. 31-32.

5. Обухов A.A. Выбор базовой системы для подсистемы моделирования комплексного влияния дестабилизирующих факторов на параметры МЭУ / A.A. Обухов, В.М. Питолин // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 56-61.

6. Обухов A.A. Расчетно-экспериментальное моделирование комплексного влияния дестабилизирующих факторов на параметры МЭУ/ А А. Обухов, В.М. Питолин// Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: сб тр. Воронеж: Научная книга, 2005. С. 194-195.

7. Обухов A.A. Алгоритм формирования и расчета моделей активных компонентов МЭУ, учитывающих комплексное влияние дестабилизирующих факторов // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: труды Всерос. конф. Воронеж, 2005. С.86.

8. Обухов A.A. Автоматизация прогнозирования характеристик аналоговых МЭУ при комплексном воздействии дестабилизирующих факторов/А А.Обухов // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж, 2005.4 1. С.163.

9. Обухов A.A. Использование системного подхода при разработке аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного воздействия дестабилизирующих факторов/ A.A. Обухов, В.М. Питолин // Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий: материалы Междунар. конф. и Рос. науч. школы. М.: Радио и связь, 2005. Ч.З.С. 14-16

10. Обухов A.A. Экономичный алгоритм оценки стойкости элементной базы МЭА к воздействию ионизирующих излучений / A.A. Обухов, A.B. Сакерский, В.М. Питолин// Высокие технологии энергосбережения: труды Междунар. школы - конф. Воронеж: Издательский дом «Кварта», 2005. С. 16-17

П.Обухов A.A. Анализ подходов к моделированию поведения аналоговых МЭУ при комплексном воздействии дестабилизирующих факторов/А. А. Обухов, В.М. Питолин// Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: труды Всерос. конф. Воронеж, 2006. С.54-56.

12. Обухов A.A. Взаимосвязь этапов схемотехнического и конструкторско-технологического проектирования МЭУ с повышенной стабильностью в условиях дестабилизирующих факторов/А.А. Обухов // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж, 2006. 4.1. С. 75-76.

13. Обухов A.A. Формирование задачи оптимального проектирования аналоговых МЭУ с учетом комплексного влияния дестабилизирующих факторов / A.A. Обухов, В.М. Питолин // Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий- материалы Междунар конф и Рос. науч. школы. М.: Радио и связь, 2006. Ч. 4. Т. 1. С. 156-158.

14 Обухов A.A. Структура программных средств подсистемы проектирования аналоговых МЭУ с учетом комплексного влияния дестабилизирующих факторов / A.A. Обухов, В.М. Питолин // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. С. 258-

Подписано в печать 18.10.2008. Форма 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ л. 1,0. Тираж 90 экз. Заказ №

ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет" 394026 Воронеж, Московский просп., 14

264.

ß

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ МЭУ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ.

1.1. Повышение эффективности автоматизированного проектирования МЭУ при использовании средств учета комплексного влияния дестабилизирующих факторов.

1.2 Обоснование использования расчетно-экспериментального метода моделирования поведения аналоговых МЭУ.

1.3. Анализ состояния и возможностей средств автоматизации проектирования аналоговых МЭУ с учетом комплексного влияния дестабилизирующих факторов.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. ФОРМИРОВАНИЕ ОБОБЩЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ И КОМПОНЕНТОВ МЭУ, ОРИЕНТИРОВАННЫХ НА УЧЕТ КОМПЛЕКСНОГО ВЛИЯНИЯ ДФ.

2.1. Анализ требований к моделям элементов и компонентов МЭУ и источников получения информации о их параметрах.

2.2. Модели пассивных элементов.

2.3. Конструктивно - топологическая модель пленочного резистора.

2.4. Алгоритм моделирования конструктивно — топологических параметров пленочных резисторов.

2.5. Низкочастотная модель активного компонента МЭУ.

2.6. Высокочастотная модель активного компонента МЭУ.

2.7. Алгоритм формирования и расчета параметров обобщенной модели активных компонентов МЭУ, учитывающей комплексное влияние ДФ77 Выводы второй главы.

3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ПАРАМЕТРОВ МЭУ НА ЭТАПЕ ИХ СХЕМНО-КОНСТРУКТОРСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

3.1. Методы повышения стабильности МЭУ в условиях комплексного влияния ДФ.

3.2. Постановка и формирование задачи оптимального проектирования МЭУ с учетом комплексного влияния ДФ.

3.3. Выбор и обоснование метода оптимизации.

3.4. Алгоритм расчёта и оптимизации параметров МЭУ по критерию стабильности.

Выводы третьей главы.

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

ПОДСИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АНАЛОГОВЫХ МЭУ С УЧЕТОМ

КОМПЛЕКСНОГО ВЛИЯНИЯ ДФ.

4.1. Разработка информационного обеспечения подсистемы.

4.2. Программные средства подсистемы.

4.3. Организация взаимодействия пользователя с подсистемой.

4.4 Пример использования разработанных средств проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ.

Выводы четвертой главы.

Актуальность темы. Широкое использование микроэлектронных устройств (МЭУ) в аппаратуре, предназначенной для работы в условиях комплексного воздействия различных видов дестабилизирующих а факторов (ДФ), определяет особую значимость вопросов обеспечения стабильности их характеристик. Эта задача в первую очередь должна быть решена на этапах схемотехнического и конструкторско-технологического проектирования. Основной проблемой при этом, учитывая все возрастающую сложность МЭУ, неоднозначность изменения их параметров при воздействии различных видов ДФ, является реализация возможности моделирования их поведения и обеспечения стабильности их характеристик в условиях комплексного влияния ДФ. Она может быть решена лишь при дальнейшем развитии и совершенствовании систем автоматизированного проектирования (САПР).

Известные отечественные и зарубежные программные комплексы и системы, предназначенные для автоматизированного проектирования аналоговых МЭУ, или не позволяют прогнозировать поведение и обеспечивать стабильность МЭУ в условиях комплексного воздействия таких ДФ, как ионизирующие излучения (ИИ), температура, нестабильность режима или прогнозируют их не достаточно адекватно, что определяет необходимость разработки проблемно-ориентированных подсистем с соответствующими математическим и программным обеспечением и информационной базой.

Одной из основных областей применения САПР в микроэлектронике является проектирование на их основе аналоговых МЭУ, в частности аналоговых микросборок (МСБ), которые по номенклатуре и точности электрических параметров, области использования, принципу действия, технологии изготовления, требованиям стабильности могут существенно отличаться от МЭУ общего применения.

Следует отметить, что вопросы влияния различных видов ДФ, в том числе радиационных, на параметры МЭУ в последнее время нашли отражение в литературе и в функционирующих САПР имеются соответствующие инструментальные средства. Но задача автоматизации проектирования, моделирования поведения и обеспечения стабильности характеристик аналоговых МЭУ, выполненных в виде МСБ, в условиях комплексного влияния ДФ в рамках специализированной подсистемы, в которой должны быть реализованы разработанные модели, алгоритмы и программные средства, требует своего решения, что определяет ее актуальность.

Диссертационная работа выполнена в рамках НИР ГБ 2004.01 «Моделирование процессов принятия оптимальных проектных решений при автоматизированной разработке технических устройств и систем» и в соответствии с научным направлением ВГТУ «Интеллектуальные информационные системы».

Цель и задачи исследования. Цель работы заключается в разработке комплекса методов, моделей, оптимизационных алгоритмов и программных средств проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ и практическая их реализация в виде специализированной подсистемы, ориентированной на использование в составе промышленной САПР.

Для ее достижения необходимо решение следующих задач: провести анализ и обзор современного состояния методов и средств автоматизации проектирования МЭУ, учитывающих комплексное влияние ДФ с обоснованием возможности их доработки и использования; выполнить разработку обобщенных моделей элементов и компонентов аналоговых МЭУ, учитывающих влияние ДФ, для различных диапазонов частот; разработать комплекс алгоритмов, реализующих автоматизированные процедуры формирования обобщенных моделей компонентов МЭУ и расчета их параметров в условиях комплексного влияния ДФ и различные этапы проектирования МЭУ: прогнозирование характеристик, их оптимизацию по критерию стабильности; сформировать состав, структуру и осуществить разработку программного обеспечения специализированной подсистемы проектирования МЭУ с повышенной стабильностью параметров в условиях комплексного влияния ДФ, ориентированной на интеграцию в промышленную САПР; провести экспериментальную проверку адекватности разработанных инструментальных средств проектирования МЭУ и оценить их эффективность.

Методы исследования. При решении поставленных задач использован аппарат теории системного анализа; методы вычислительной математики, математического моделирования и оптимизации; структурного программирования; элементы теории электрических цепей и полупроводниковых приборов; физические методы исследования поведения МЭУ в условиях комплексного влияния ДФ.

Научная новизна. В результате проведенных исследований получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной: обобщенная модель активных компонентов МЭУ, отличающаяся учетом комплексного влияния ДФ на ее параметры и позволяющая моделировать характеристики устройств в этих условиях в широком диапазоне частот; алгоритм автоматизированного построения модели активного компонента МЭУ и расчета ее параметров, отличающийся возможностью учета как одного из видов ДФ, так и их комплексного влияния; алгоритм оптимизации параметров МЭУ по критерию стабильности, отличающийся использованием и реализацией схемотехнического принципа повышения стабильности, основанного на выборе оптимальных режимов активных компонентов и обеспечивающих их конструктивно-топологических параметров элементов; специализированное программное обеспечение подсистемы анализа аналоговых МЭУ, отличающееся возможностью расчета и оптимизации их параметров в условиях комплексного влияния ДФ, и в котором реализованы предложенные методы, модели и алгоритмы.

Практическая значимость работы. На основе предложенных математических моделей, алгоритмов разработано информационное и программное обеспечение подсистемы моделирования комплексного влияния ДФ на параметры аналоговых устройств и оптимизации их по критерию стабильности, ориентированной на интеграцию в промышленную САПР МЭУ Design Lab.

Результаты внедрения работы. Результаты исследований используются в практике проектных работ в научно-исследовательском институте электронной техники (ФГУП НИИЭТ) г. Воронежа и в учебном процессе кафедры СА-ПРИС ВГТУ при подготовке специалистов по специальности 220300 «Системы автоматизированного проектирования».

Апробация работы. Основные научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийских конференциях «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж; 2004, 2005, 2006 г.г.), Международных научно-технических конференциях «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий» (Москва-Сочи; 2004, 2005, 2006 г.г.), Всероссийских конференциях «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (Воронеж; 2005, 2006 г.г.), X Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (Воронеж; 2005г.); Международной школе-конференции «Высокие технологии энергосбережения» (Воронеж; 2005 г.).

Публикации результатов работы. По теме диссертационной работы опубликовано 14 научных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном

ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, соискателем разработаны модели активных компонентов МЭУ, учитывающие комплексное влияние ДФ [78,80,88]; обосновано использование расчетно-экспериментального метода моделирования на основе системного подхода [82,83,85]; сформирована задача оптимального проектирования аналоговых МЭУ с учетом комплексного влияния ДФ и предложены алгоритмы ее решения [79,84,86]; обоснован выбор базовой системы для моделирования поведения МЭУ [84] и разработаны структура и программное обеспечение специализированной подсистемы комплексного влияния ДФ [87].

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 126 страницах, 2 приложений, содержит 25 рисунков и 10 таблиц, список литературы из 125 наименований.

Выводы четвёртой главы

1.С учётом специфики разработанных и используемых в практике проектирования аналоговых МСБ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ математических моделей их элементов и АК создано информационное обеспечение.

2.Разработаны структура и состав программного обеспечения подсистемы моделирования характеристик МСБ с учётом комплексного влияния ДФ, ориентированного на интеграцию в ПО промышленной системы DesignLab.

3. Обоснована структура и реализована последовательность процедур диалогового взаимодействия пользователя с подсистемой проектирования аналоговых МСБ с повышенной стабильностью.

4.Рассмотренные примеры схемно-конструкторского проектирования стабильных в условиях комплексного влияния ДФ МСБ говорят о адекватности информационного и надёжности программного обеспечения разработанной подсистемы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 .На основе анализа схемотехнических и конструктивных методов повышения стабильности характеристик аналоговых МЭУ в условиях комплексного влияния ДФ разработана методика их проектирования, в основу которой положены процедуры оптимального выбора электрических режимов АК и параметров пассивных элементов.

2. Обоснованы требования и выбор структуры проблемно-ориентированной программной подсистемы проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью, адаптированной на интеграцию в промышленную систему DesignLab.

3. Разработаны обобщённые электрические модели пассивных элементов и активных компонентов МЭУ, ориентированные на учёт комплексного влияния ДФ и позволяющие моделировать их поведение в этих условиях.

4. С учётом взаимосвязи этапов схемотехнического и конструкторско-топологического проектирования аналоговых МЭУ с повышенной стабильностью обоснована модель и алгоритм моделирования контруктивно-топологических параметров плёночных элементов, являющийся основой процедур оптимизации топологии.

5. Разработан алгоритм автоматизированного построения обобщённых моделей АК и расчёта их параметров, который программно реализован в виде модуля подсистемы проектирования высокостабильных МЭУ.

6. Разработан экономичный алгоритм расчёта и оптимизации параметров аналоговых МЭУ по критерию стабильности, реализующий метод минимизации относительных изменений схемных функций, заключающийся в выборе оптимальных значений параметров пассивных элементов и основанный на преемственности этапов схемотехнического и конструкторско-топологического проектирования.

7. Сформированы состав, структура и разработаны информационное и программное обеспечения специализированной подсистемы проектирования МЭУ с повышенной стабильностью в условиях комплексного влияния ДФ, интегрированной в промышленную систему DesignLab . Информационные и программные средства подсистемы использованы при оптимизации схемно-конструктивных вариантов реализации ряда аналоговых МСБ по критерию стабильности.

Научные и практические результаты, полученные в работе, использованы при выполнении проектных исследований в научно-исследовательском институте электронной техники (НИИЭТ) г.Воронежа, а также внедрены в учебный процесс кафедры САПРИС ВГТУ при подготовке специалистов в области автоматизированного проектирования (специальность 220300 - «САПР»).

1. Автоматизация проектирования КМОП ИС с учетом радиации / В.Е. Ме-жов, А.Н. Зольникова, В.Н. Ачкасов, В.П. Крюков. Воронеж: ВГТУ, 2002. 178 с.

2. Автоматизация схемотехнического проектирования / В.Н. Ильин, В.Т. Фролкин, А.И. Бутков и др. М.: Радио и связь, 1987. 405 с.

3. Автоматизированная система обеспечения надежности и качества аппаратуры / Ю.Н. Кофанов и др. М.: Советское радио, 1982. 354 с.

4. Автоматизированное проектирование цифровых устройств / С.С. Барулин, Ю.М. Барнаулов, В А. Бердышов и др. М.: Радио и связь, 1981. 240 с.

5. Аврашков П.П., Баталов В.В., Егоров Ю.Б. и др. Система автоматизированного моделирования и расчета интегральных схем САМРИС 2 II Электронная промышленность. 1979. №4. С. 47-50.

6. Агаханян Т.М., Аствацатурьян Е.Р., Скоробогатов П.К. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах / Под. ред. Т.М. Агаханяна. М.: Энергоатом-издат. 1989. 256 с.

7. Анализ электронных схем на ЭВМ с учетом радиационных воздействий / Е.Р. Аствацатурьян, О.Н. Голотюк, Ю.А. Попов, Ю.В. Самойлов и др. М.: Изд-во МИФИ, 1986.92 с.

8. Е.Р. Аствацатурьян, О.Н. Голотюк, Ю.А. Попов, Ю.В. Проектирование электронных схем с учетом радиационных воздействий. М.: МИФИ, 1984. 76 с.

9. Белл Д. Дж. Трудности и успехи на пути автоматизации проектирования аналоговых схем // Электроника. 1988. №22. С. 22-23.

10. Бененсон З.М., Елистратов М.Р., Ильин J1.K. Комплекс программ анализа и оптимизации электронных схем КАПР // Обмен опытом в радиопромышленности. 1978. Вып. 4-5 С. 61-64.

11. Батаковский П.Д. Исследование и разработка подсистемы информационного обеспечения САПР аналоговых электронных схем: Дис. канд .техн. наук. Л.: ЛЭТИ, 1989. 320 с.

12. Батаковский П.Д., Максимович В.А. Структура подсистемы информационного обеспечения САПР аналоговых электронных схем / Тр. Ленинград, элек-тротехн. ин-т им. В.И. Ульянова (Ленина) 1981. Вып. 296. С. 7-12.

13. Баталов В.В. Система схемотехнического моделирования АРНС // Управляющие системы и машины. 1988. №1. С. 94-96.

14. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования. М.: Радио и связь. 1984. 248 с.

15. Батищев Д.И., Львович Я.Е., Фролов В.Н. Оптимизация в САПР. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1997. 416 с.

16. Баюков А.В. Методы прогнозирования и оценки стойкости и надежности изделий электронной техники в условиях длительного ИИ: Методическое руководство / А.В. Баюков и др.; РНИИ "Электростандарт"; С-Пб, 1995. 453 с.

17. Бескорпусные полупроводниковые приборы / А.А. Чернышов, А.И. Аксёнов, В.И. Иванов, Ю.М. Кутыркин. М.: Энергия, 1973. 152 с.

18. Бубенников А.Н., Садовников А.Д. Физико-технологическое проектирование биполярных элементов кремниевых БИС. М.: Радио и связь, 1991. 288 с.

19. Бубенников А.Н. Моделирование интегральных микротехнологий, приборов и схем: Учеб. пособие для спец. "Физика и технология материалов и компонентов электронной техники". М.: Высш. шк., 1989. 320 с.

20. Вавилов B.C. Действие излучений на полупроводники. М.: Физматиздат, 1963. 264 с.

21. Вавилов B.C. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. М.: Атомиздат, 1969. 311 с.

22. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. М.: Радио и связь, 1988. 288 с.

23. Влах И., Сингхан К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. 560 с.

24. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства, учебник для вузов. М.: Связь, 1975. 384 с.

25. Глориозов E.JL, Ссорин В.Г., Сыпчук П.П. Введение в автоматизацию схемотехнического проектирования. М.: Советское радио, 1976. 222 с.

26. Горячев Г.А., Шапкин А.А., Шаршев Л.Г. Действие проникающей радиации на радиодетали. М.: Атомиздат, 1971.113 с.

27. Гребен А.Б. Проектирование аналоговых интегральных схем: Пер. с англ. / Под ред. Е.Х. Караерова. М.: Энергия, 1976. 256 с.

28. Действие проникающей радиации на изделия электронной техники / Кулаков В.М., Ладыгин В.А., Шаховцев В.И. и др. М.: Советское радио, 1980. 552 с.

29. Диалоговые системы схемотехнического проектирования / В.И. Анисимов, Г.Д. Дмитревич, К.Б. Скобельцин и др. М.: Радио и связь, 1988. 288 с.

30. Зольников В.К., Зольникова А.Н. Комплекс программ расчета показателей параметрической надежности ИС при воздействии ИИ малой мощности. // Оптимизация и моделирование в автоматизированных темах: межвуз. сб. научн. трудов. Воронеж: ВГТУ, 1999. С. 77-80.

31. Зольников В.К., Крюков В.П. Моделирование реакции ИС при воздействии ИИ в САПР ИЭТ // Влияние внешних воздействующих факторов на элементную базу аппаратуры авиационной и космической техники: тр.междунар. практ. конф. Королев.Изд-во М. РАКА,2002. С. 69.

32. Зольникова А.Н. Межов В.Е. Комплекс программ расчета работоспособности ИС при воздействии ионизирующих излучений. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2000. Вып. 1-2. С. 93-96.

33. Зольников В.К. / Программное обеспечение для моделирования работоспособности ИМС в полях гамма-излучений малой мощности // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 1998. Вып. 1. С. 38-39.

34. Зольникова А.Н. Математическая модель расчета изменения параметров ИС при воздействии дозы ИИ / А.Н. Зольникова, В.Н. Ачкасов, В.П. Крюков // Радиационная стойкость электронных систем: Науч.-техн. сб. Вып. 5. М.: СПЭЛС-НИИП, 2002. С. 107-108.

35. Зольникова А.Н., Ачкасов В.Н., Крюков В.П. Математическая модель расчета изменения параметров ИС при воздействии дозы ИИ // Радиационная стойкость электронных систем: науч.-техн. сб. Вып. 5. М.: СПЭЛС-НИИП, 2002. С. 107-108

36. Зыков В.М. Моделирование и экспериментальные исследования долговременных изменений параметров кремниевых структур при ионизирующем воздействии. / В.М. Зыков // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Томск. 2002.

37. Ильин В.Н., Бахов В.А., Камнева Н.Ю., Коган B.JI. Комплекс программ СПРОС для расчета и оптимизации схем // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1982. Т.25. №6. С. 14-19.

38. Ильин В.Н., Коган B.JI. Разработка и применение программ автоматизации схемотехнического проектирования. М.: Радио и связь, 1984. 340 с.

39. Ильин В.Н. Основы автоматизации схемотехнического проектирования. М.: Энергия, 1989. 392 с.

40. Инструментальные средства автоматизации проектирования изделий микроэлектроники дизайн центра / П.Р. Машев, В.К. Зольников, К.И. Таперо. Воронеж: ВГТУ, 2006. 179 с.

41. Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования Си: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1992. 272 с.

42. Комплекс программ расчета работоспособности ИС при воздействии ионизирующих излучений / Зольников В.К., Соловьев Д.Е., Зольникова А.Н., Земля-нухин Р.А. // Радиационная стойкость электронных систем: научн. сб. М.: СПЭЛС-НИИП, 2000. С. 45-46.

43. Коршунов Ф.П., Богатырев Ю.В., Вавилов В.А. Воздействие радиации на интегральные микросхемы. Мн.: Наука и техника, 1986. 254 с.

44. Коршунов Ф.П., Гатальский Г.В., Иванов Г.М. Радиационные эффекты в полупроводниковых приборах. Мн: Наука и техника, 1987. 232 с.

45. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР. М.: Энергоиздат. 1987. 380 с.

46. Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности радиоэлектронных средств: Учебник для вузов. М.: Радио и связь. 1991. 360 с.

47. Кренкель Т.Э., Коган А.Г., Тараторкин A.M. Персональные ЭВМ в инженерной практике. М.: Радио и связь. 1989. 337 с.

48. Крюков Ю.Г., Питолин В.М., Шишкин В.М. К расчету радиационной стойкости низкочастотных гибридных интегральных схем // Межвуз. сб. науч. тр. "Методы и устройства передачи информации по каналам связи". Воронеж, 1979. С. 109-114.

49. Крюков Ю.Г., Питолин В.М., Шишкин В.М. Прогнозирование радиационной стойкости высокочастотных гибридных интегральных схем // Техника средств связи. Сер. Техника радиосвязи. 1984. Вып. 4. С. 144-148.

50. Лубянов С.Н., Карумен О.В., Курнаев С.А., Стенин В.Я. Радиационные эффекты в линейных интегральных операционных усилителях // Дцерная электроника / Под ред. Т.М. Агаханяна. М.: Атомиздат, 1975. Вып.2. С. 21-35.

51. Лурье О.Б. Интегральные микросхемы в усилительных устройствах. Анализ и расчет. М.: Радио и связь, 1988. 176 с.

52. Львович Я.Е., Рыднин А.А. Оптимальная интеграция алгоритмов и программ проектирования и контроля для разработки эффективных САПР ИЭТ // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1990. Т.ЗЗ. №6. С. 66-70.

53. Львович Я.Е., Фролов В.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности РЭА. Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1986. 176 с.

54. Малинин В.Г. Радиационно-стойкие и надежные изделия электронной техники для народного хозяйства // Петербургский журнал электроники. 1993. №1. С. 76-78.

55. Машевич П.Р. Современная методика и средства автоматизации проектирования микроэлектронных компонентов / П.Р. Машевич, В.Н. Ачкасов, В.М.

56. Антимиров, Ю.К. Фортинский // Информационные ресурсы России 2005. №6(82). С. 29-36.

57. Межов В.Е., Питолин В.М., Плотников В.В., Харин В.Н. Проектирование САПР и АРМ изделий электронной и вычислительной техники: Учеб. пособие. Воронеж: ВПИ, 1989. 101 с.

58. Межов В.Е., Питолин В.М., Чевычелов Ю.А., Кононыхина Н.А. Интерактивные графические средства поддержки проектирования МЭА: Учеб. пособие. Воронеж: ВГТУ. 1994. 104 с.

59. Методы повышения радиационной стойкости электронных схем и устройств вычислительной техники / Е.Р. Аствацатурьян, О.Н. Голотюк, Ю.А. Попов, Ю.В. Самойлов и др. М.: Изд-во МИФИ, 1986. 88 с.

60. Миллер Ю.М., Гуров К.П. Влияние температуры в условиях низкоинтенсивного гамма-излучения на электрические параметры микросхем // Радиационно-надежностные характеристики ИЭТ в экстремальных условиях эксплуатации. Спб, 1994. С. 36-40.

61. Мырова JLO. Анализ стойкости систем связи к воздействию излучений / Мырова JI.O., Попов В.Д., Верхотуров В.И. Под ред. Кука К.И. М.: Радио и связь, 1993. 268 с.

62. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение радиационной стойкости аппаратуры связи. М.: Радио и связь, 1983. 216 с.

63. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. М.: Радио и связь, 1988. 296 с.

64. Николаевский И.Ф., Игумнов Д.В. Параметры и предельные режимы работы транзисторов. М.: Связь, 1971. 212 с.

65. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. М: Высш. шк., 1990. 335 с.

66. Носов Ю.Р., Петросянц К.О., Шилин В.А. Математические модели элементов интегральной электроники. М.: Советское радио, 1976. 304 с.

67. Обухов А.А. Автоматизация прогнозирования характеристик аналоговых МЭУ при комплексном воздействии дестабилизирующих факторов // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. Часть 1. С. 163.

68. Обухов А.А., Питолин В.М. Разработка моделей и этапов оценки комплексного влияния дестабилизирующих факторов на параметры МЭУ // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. Часть. 1. С. 16-17.

69. Обухов А.А., Питолин В.М. Формирование алгоритмов моделирования комплексного влияния дестабилизирующих факторов на параметры МЭУ // // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. Часть. 1. С. 17-18.

70. Обухов А.А., Питолин В.М. Выбор базовой системы для подсистемы моделирования комплексного влияния дестабилизирующих факторов на параметры

71. МЭУ// Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. научн. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 56-61.

72. Обухов А.А., Питолин В.М. Разработка обобщенных моделей элементов и компонентов МЭУ, ориентированных на учет комплексного влияния дестабилизирующих факторов / Вестник ВГТУ. 2007.Т.З. № 4. С. 49-51.

73. Пакет прикладных программ автоматизации схемотехнического проектирования для персональных компьютеров / Баталов В.В. и др. // Микропроцессорные средства и системы. 1988. №4. С. 63-66.

74. Патрикеев Л.Н., Подлесный Б.И., Попов В.Д. Радиационная стойкость полупроводниковых приборов и интегральных схем. М.: изд-во МИФИ, 1975.

75. Песков М.И., Крыжановский Ю.М., Помазанов Ю.М., Бурин Л.И. Архитектура и состав системы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры // Вопросы радиоэлектроники. Сер Общетехническая. 1986. Вып. 2. С. 2-7.

76. Питолин В.М., Аникеев Е.З., Крюков Ю.Г. К расчету Y-параметров бескорпусных транзисторов на ЭВМ // Сб. научн. тр. "Радиотехнические и электронные устройства". Воронеж: ВПИ, 1987. С. 126-128.

77. Питолин В.М., Крюков Ю.Г. Линейная модель биполярного транзистора, учитывающая влияние ионизирующего излучения // Межвуз. сб. научн. тр. "Оптимизация и имитационное моделирование сложных систем". Воронеж, 1984. С. 136-140.

78. Питолин В.М. Организация пользовательского интерфейса системы надежностного схемотехнического проектирования аналоговых МСБ // Межвуз. сб. научн. тр. "Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах". Воронеж, ВГТУ, 1994. С. 105-111.

79. Питолин В.М. Моделирование влияния внешних факторов при оптимальном схемотехническом проектировании МЭУ // Межвуз. сб. научн. тр. "Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах". Воронеж, ВГТУ, 1992. С. 158-163.

80. Полак Э. Численные методы оптимизации / Пер. с англ. М.: Мир, 1974. 376 с.

81. Проектирование приемно-усилительных устройств с применением ЭВМ / Бурин Л.И., Мельников Л.Я., Топурия В.З., Шелковников Б.Н. М.: Радио и связь, 1981. 176 с.

82. Проектирование устройств вычислительной техники с учетом радиационных воздействий / Аствацатурьян Е.Р., Голотюк О.Н., Попов Ю.А. и др. М.: Изд-во МИФИ. 1985. 84 с.

83. Радиационная обработка полупроводниковых приборов и интегральных схем // Чернышов А.А., Ведерников В.В., Галлеев А.П. и др. // Зарубежная электронная техника. М.: Радио и связь, 1997. Вып. 5 (200) С. 3-25.

84. Радиационные эффекты в КМОП-ИС / Никифоров А.Ю., Телец В.А., Чумаков А.И. М.: Радио и связь, 1994. 164 с.

85. Разевиг В.Д., Блохин С.М. Система P-CAD 8.5. Руководство пользователя. М.: ДМК, ЗНАК, 1997. 288 с.

86. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Вып. 3. Моделирование аналоговых устройств. М.: Радио и связь, 1992.120 с.

87. Разевиг В.Д. Система проектирования печатных плат ACCEL EDA (Р-CAD для Windows). М.: СК Пресс., 1997. 368 с.

88. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0 М.: Солон, 1999. 789 с.

89. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab / В.Д. Разевиг Москва: Издательство "Солон-Р", 2000. 702 с.

90. Разработка средств автоматизации проектирования специализированных микросхем для управляющих вычислительных комплексов двойного назначения / В.Н. Ачкасов, В.М. Антимиров, В.Е. Межов, В.К. Зольников. Воронеж: ВГУ, 2005. 240 с.

91. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: А 2-х кн. Кн. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 301 с.

92. Селютин В.А. Автоматизация проектирования топологии БИС. М.: Радио и связь, 1983. 112 с.

93. Сигорский В.П., Петренко А.И. Алгоритмы анализа электронных схем. М.: Советское радио, 1976. 608 с.

94. Система проектирования биполярных радиационно-стойких ИМС / В.Е. Межов, В.К. Зольников, Д.Е. Соловьев, А.В. Межов. Воронеж. ВГЛТА, 1998. 258 с.

95. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике: Справочник / А.В. Авдеев, А.Т. Еремкин, И.П. Норенков и др. М.: Радио и связь, 1986.368 с.

96. Современные линейные интегральные микросхемы и их применение: Пер. с англ. Под ред. М.В. Гальперина. М.: Энергия, 1980. 273 с.

97. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М.: Энергия, 1977. 672 с.

98. Транзисторы: Параметры, методы измерений и испытаний / Под ред. И.Г. Бергельсона и др. М.: Советское радио, 1968. 504 с.

99. Утюжанинов В.Н., Чепиженко А.З. Радиационные эффекты в биполярных интегральных микросхемах. М.: Радио и связь, 1989. 144 с.

100. Уточкин Г.В. Интегральные и многотранзисторные каскады избирательных усилителей. М.: Энергия, 1978. 80 с.

101. Шило B.JI. Линейные интегральные схемы. М.: Советское радио, 1979. 368 с.

102. Hornew Е., Folson I.A. Fatal-dos survival probability for bipolar transistor // IEEE Tpans. Nucl. Sci. 1970, №6. P. 124-129.

103. Larin F. Radiation Effects in Semiconductor devices. N.Y.: Yohn Wiley and Sons Inc., 1968. 292 p.

104. Program brings analog CAE to personal computer level / Seter Charles // Electron. Des. 1987. V.35. №20. P. 99-102.

105. PSPICE User.s guid. Microsim Corporation // La Cadena Drive, Laguna hills. 1989. 450 p.

106. Un simulatear analogique pour systems multitechnologies / Benhagoun Eric // Electron Ind. 1987. №132. P. 54-57.