С. М. ВИНОГРАДОВ
Научный руководитель – Э. В. АТКИН, к. т.н., доцент
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
СИНХРОННЫЙ Т-ТРИГГЕР НА ПАРАМЕТРИЗИРУЕМЫХ КОЛЬЦЕВЫХ N-КАНАЛЬНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ
Описан вариант исполнения синхронного Т-триггера на параметризируемых n-канальных кольцевых транзисторах, для обеспечения повышения радиационной стойкости.
Зачастую, современная электроника вынуждена работать в условиях повышенного радиационного фона, для обеспечения нужд физики элементарных частиц, космоса и военной промышленности.
Рис.1. Схема синхронного Т-триггера
Наиболее распространенным решением борьбы со сбоями в работе КМОП интегральных цифровых схем, вызванными жестким ионизационным излучением, является использование различных методов шифрования с контрольными суммами и троированием элементов схемы. Однако, использование традиционных методов не всегда приносит должный результат, по этому иногда прибегают к альтернативным топологическим методам повышения радиационной стойкости [1].
В данной статье предлагается вариант топологической реализации синхронного Т-триггера с использованием охранных колец и n-канальных транзисторов с кольцевой топологией затвора [2].
За основы была взята стандартная схема синхронного Т-триггера, представленная на Рис.1. Далее, при помощи стандартных программных средств САПР Virtuoso IC v. 6.1.5, использовании охранных колец и замены полосковых n-канальных транзисторов на параметризируемые с кольцевым затвором, была построена топология, представленная на Рис.2
Рис.2. Топологическое представление схемы синхронного Т-триггера
Полученная топология отличается повышенной радиационной стойкостью по отношению к стандартной реализации благодаря тому, что охранные кольца блокируют возможный ток утечки между рядом стоящими транзисторами, а кольцевой затвор блокирует возможный ток утечки между стоком и истоком n-канальных транзисторов, обычно приводящий как к отказу одного транзистора, так и всего блока.
Таким образом, в статье описан вариант исполнения синхронного Т-триггера на параметризируемых n-канальных кольцевых транзисторах, для обеспечения повышения радиационной стойкости.
Список литературы
1. K. Kloukinas, F. Faccio, A. Marchioro, P. Moreira “Development of a Radiation Tolerant 2.0 V standard cell library using a commercial deep submicron CMOS technology for the LHC experiments.”, CERN/EP-MIC, CH1211, Geneve 23, Switzerland
2. , , “Creating a parameterized model of a CMOS transistor with a gate of enclosed layout”, Journal of Physics: Conference Series 2015
