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TCAD结合SPICE的单粒子效应仿真方法 预览
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作者 周昕杰 陈瑶 +3 位作者 花正勇 殷亚楠 郭刚 蔡丽 《电子与封装》 2019年第4期32-35,48共5页
为解决传统集成电路抗单粒子加固设计中存在的不足,利用TCAD及SPICE软件,探索出一种单粒子效应仿真与电路抗辐射加固设计相结合的方法。该方法通过TCAD软件的器件建模、仿真单粒子效应对器件的影响,得出器件在单粒子辐射条件下的3个关... 为解决传统集成电路抗单粒子加固设计中存在的不足,利用TCAD及SPICE软件,探索出一种单粒子效应仿真与电路抗辐射加固设计相结合的方法。该方法通过TCAD软件的器件建模、仿真单粒子效应对器件的影响,得出器件在单粒子辐射条件下的3个关键参数。利用SPICE软件将此参数转化为模拟单粒子效应的扰动源,进而指导电路抗单粒子效应的加固设计工作。通过对一款SRAM的加固设计及辐射试验对比,证明了该方法的正确性和有效性,同时也为以后单粒子效应设计加固提供了依据。 展开更多
关键词 辐射加固 单粒子效应 辐射效应仿真
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CAN控制器单粒子效应测试系统的研制 预览
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作者 蔡阳阳 陶伟 +1 位作者 郭刚 魏敬和 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2019年第4期387-392,共6页
航天器在太空中会受到单粒子效应(SEE)带来的威胁,航天用电子器件在装备前必须进行抗单粒子效应能力的测试评估。本文研制了基于STM32的CAN控制器单粒子效应测试系统。硬件设计上对待测器件进行单独供电,以便准确监测单粒子闩锁(SEL)效... 航天器在太空中会受到单粒子效应(SEE)带来的威胁,航天用电子器件在装备前必须进行抗单粒子效应能力的测试评估。本文研制了基于STM32的CAN控制器单粒子效应测试系统。硬件设计上对待测器件进行单独供电,以便准确监测单粒子闩锁(SEL)效应;软件上,实现CAN控制器的动态测试,以便监测单粒子翻转效应(SEU),研究SEU的数据统计方法,并利用Labview设计上位机监测界面。试验结果表明,该测试系统可以实时全面地监测CAN控制器的单粒子效应,并有效地保护板上芯片的安全。 展开更多
关键词 CAN控制器 单粒子效应 测试系统
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基于环形振荡器的物理不可克隆函数的设计与验证 预览
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作者 胡鹏 魏江杰 +2 位作者 周昱 张荣 魏敬和 《电子与封装》 2019年第7期33-36,共4页
为了验证物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)的有效性,试验必须针对大量芯片的微延迟特性进行建模。尽管仿真的方式能够提供近似的结果,但通过片上试验能获得更加精确的结果。借助FPGA工具制造硬宏,在多块同型号FPGA... 为了验证物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)的有效性,试验必须针对大量芯片的微延迟特性进行建模。尽管仿真的方式能够提供近似的结果,但通过片上试验能获得更加精确的结果。借助FPGA工具制造硬宏,在多块同型号FPGA上分析了基于环形振荡器(Ring Oscillator,RO)的物理不可克隆函数。其核心步骤是通过对相邻RO的振荡频率计数后相互比较,得到1024比特长度的响应输出。在多次试验测试后,得到了片内和片间汉明距,并作为PUF性能的指标参数——唯一性、可靠性。结果表明,常温下的平均唯一性为48.01%,平均可靠性为1.75%。 展开更多
关键词 物理不可克隆函数 环形振荡器 唯一性 可靠性
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基于0.18μm工艺的I/O端口ESD防护设计 预览
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作者 程淩 白丽君 李娟 《电子与封装》 2019年第3期18-20,48共4页
当两个拥有不同电势的物体接触时,电势差会导致电荷流动,从而产生放电,这种现象称为静电放电( Electrostatic Discharge,ESD )。ESD所产生的瞬间高电压和大电流,会烧毁击穿半导体中的器件,最终导致整个半导体芯片永久性失效。随着硅基C... 当两个拥有不同电势的物体接触时,电势差会导致电荷流动,从而产生放电,这种现象称为静电放电( Electrostatic Discharge,ESD )。ESD所产生的瞬间高电压和大电流,会烧毁击穿半导体中的器件,最终导致整个半导体芯片永久性失效。随着硅基CMOS工艺技术的不断进步,由ESD引起的失效问题也随着特征尺寸的变小而日益严重。首先分析了几种常见的静电放电模式以及测试模型,随后基于SMIC公司0.18 μm BCD工艺,在传统GGNMOS抗辐照ESD结构基础上进行优化,设计一款GGNMOS+RC Power Clamp抗ESD结构。经流片测试后,证明该款电路抗ESD能力强,且性能稳定。 展开更多
关键词 ESD GGNMOS GGNMOS+RC POWER Clamp结构
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基于携带证明代码的IP核安全性验证方法 预览
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作者 王丽娟 张荣 +1 位作者 周昱 魏敬和 《电子设计工程》 2019年第5期21-25,30共6页
针对集成电路在RTL代码级设计阶段由于使用第三方IP软核引入的安全性问题,现有的功能测试方法较难实现全覆盖检测无法保障电路安全性。本文在已有基于携带证明代码思想的基础上改进提出一种安全性验证方法。该方法结合形式化验证平台coq... 针对集成电路在RTL代码级设计阶段由于使用第三方IP软核引入的安全性问题,现有的功能测试方法较难实现全覆盖检测无法保障电路安全性。本文在已有基于携带证明代码思想的基础上改进提出一种安全性验证方法。该方法结合形式化验证平台coq,运用形式化逻辑描述电路代码和安全性假设,构造证明过程并采用系统的证明检查器验证证明过程。通过在DES电路代码的实验,说明了该验证方法能有效检测出电路中后门路径类型的硬件木马。相比较于测试类方法覆盖率不能达到100%而无法确定电路是非安全性,本文提出的方法可以确定电路是安全或非安全,能够保证电路代码级的安全可信性。 展开更多
关键词 第三方IP核 硬件木马 携带证明的代码 形式化验证
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1×2宽带微带贴片天线 预览
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作者 赵双领 张诚 +2 位作者 毛臻 杨兵 丁涛杰 《电子与封装》 2019年第3期35-37,共3页
在无线通信系统中,微带贴片天线得到了广泛的应用,但其面临着工作带宽窄的缺陷。基于1×2的微带贴片,通过背馈的方式同时激励可辐射的工作模式TM10模以及反向TM20模,实现拓展工作带宽的效果。所提出的天线与传统的微带贴片天线相比... 在无线通信系统中,微带贴片天线得到了广泛的应用,但其面临着工作带宽窄的缺陷。基于1×2的微带贴片,通过背馈的方式同时激励可辐射的工作模式TM10模以及反向TM20模,实现拓展工作带宽的效果。所提出的天线与传统的微带贴片天线相比,具有宽频带的优势;与已报道的微带天线宽频带设计技术相比,具有低剖面的效果。为验证理论预期的可实现性,设计了中心频率在6.5GHz的天线案例。仿真结果表明,该天线的剖面高度为0.6λ0,10-dB匹配带宽为20%,增益为7.4dBi,交叉极化小于-25dB。 展开更多
关键词 微带天线 贴片天线 宽频带 低剖面
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深亚微米多晶硅熔丝特性研究 预览
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作者 张猛华 王燕婷 张继 《电子与封装》 2019年第3期38-40,43共4页
随着集成电路产业的迅速发展,熔丝电路在IC芯片中的应用越来越广泛。为了提高集成电路制造良率,在集成电路设计中通常会大量使用基于熔丝技术的冗余电路。通过对180nm工艺多晶硅熔丝熔断特性的探索和研究,给出多种尺寸的多晶硅熔丝电熔... 随着集成电路产业的迅速发展,熔丝电路在IC芯片中的应用越来越广泛。为了提高集成电路制造良率,在集成电路设计中通常会大量使用基于熔丝技术的冗余电路。通过对180nm工艺多晶硅熔丝熔断特性的探索和研究,给出多种尺寸的多晶硅熔丝电熔断特征参考值,可以满足集成电路设计对编程条件和编程后熔丝阻值的不同需求。集成电路设计者通过选择不同的多晶硅熔丝尺寸种类,实现熔丝外围电压电流发生电路的灵活设计,大幅提高180nm工艺多晶硅熔丝设计成功率。通过优化熔丝器件结构、编程条件等参数,实现不同应用需求的熔丝量产。 展开更多
关键词 熔丝 多晶熔丝 熔断 180nm工艺
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微系统技术助力数字助听器发展 预览 被引量:1
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作者 毛臻 丁涛杰 杨兵 《电子与封装》 2019年第3期44-48,共5页
随着人们对生活品质要求的提高,声障患者用耳内助听器的微型化、低功耗、无线化需求推动着微电子封装在该领域的技术进步。对现代助听器中涉及的微系统技术及这些技术给数字助听器带来的变革进行了调研。MEMS麦克风和扬声器技术,处理器... 随着人们对生活品质要求的提高,声障患者用耳内助听器的微型化、低功耗、无线化需求推动着微电子封装在该领域的技术进步。对现代助听器中涉及的微系统技术及这些技术给数字助听器带来的变革进行了调研。MEMS麦克风和扬声器技术,处理器、存储器芯片等IC堆叠采用的TSV技术,用于助听器连接智能手机的蓝牙天线AiP技术,这些微系统技术有的已成熟应用于微型化数字助听器,有的还在进行不断的尝试以期早日应用于现代数字助听器中。数字助听器的发展要求微系统技术不断取得突破,微系统技术上的新材料、新方法、新工艺进步在微型数字助听器上得到了完美的展现。 展开更多
关键词 微系统 助听器
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基于5 mm厚母板的选择焊工艺控制 预览
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作者 魏斌 梁佩 +1 位作者 席赟杰 程志远 《电子产品可靠性与环境试验》 2019年第3期33-37,共5页
武器装备用计算机母板具有尺寸大、厚度高等特性,在进行连接器组装时,沿厚度方向存在较大的温度梯度,并且母板的大面积接地会导致焊接过程中散热快、焊接热输入不够等问题。如果继续采用常规的接插件焊接技术,则焊点将不能发生良好的冶... 武器装备用计算机母板具有尺寸大、厚度高等特性,在进行连接器组装时,沿厚度方向存在较大的温度梯度,并且母板的大面积接地会导致焊接过程中散热快、焊接热输入不够等问题。如果继续采用常规的接插件焊接技术,则焊点将不能发生良好的冶金结合,会存在虚焊、透锡率差的现象,这势必不能保证焊点的可靠性。因此,亟需从焊接工艺和工艺控制的角度解决厚板难焊接的问题。采用正交试验设计方法研究了5 mm厚板连接器选择焊工艺参数对焊点质量的影响规律及机理,获得了焊接工艺参数影响焊点质量的主次顺序。研究结果表明,通过合理的工艺控制,可以获得表面光滑、透锡率良好的焊点。 展开更多
关键词 选择焊 工艺控制 5 mm厚母板 焊点质量
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基于FPGA的QPSK调制器的设计与实现 预览
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作者 虞亚君 赵参 《电脑编程技巧与维护》 2019年第10期33-34,66共3页
介绍正交相移键控(QPSK)调制技术在数字信号处理中的作用与优势,详细分析了该调制技术的基本原理,对QPSK信号编码方式进行了说明,对相位选择法进行了分析。采用基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的全数字QPSK调制设计方案,介绍了该方案中... 介绍正交相移键控(QPSK)调制技术在数字信号处理中的作用与优势,详细分析了该调制技术的基本原理,对QPSK信号编码方式进行了说明,对相位选择法进行了分析。采用基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的全数字QPSK调制设计方案,介绍了该方案中各模块的功能,重点介绍了串并转换、四相载波发生器等模块。通过Vivado对整个工程进行仿真和综合,例举了相关代码和测试波形,并在Zynq-7000系列开发板上验证了该设计的可行性。 展开更多
关键词 QPSK技术 FPGA器件 Vivado软件 综合 仿真
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COT模式下内置纹波补偿技术的Buck变换器 预览
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作者 夏剑平 王彬 +1 位作者 黄堃 徐勤媛 《电子与封装》 2019年第1期13-17,共5页
当输出旁路电容为陶瓷电容等低等效串联电阻(equivalent series resistance, ESR)电容时,传统固定导通时间(constant on-time, COT)模式下的同步降压变换器容易出现周期性振荡现象。对此,提出一种可内置于芯片的纹波补偿技术。通过将与... 当输出旁路电容为陶瓷电容等低等效串联电阻(equivalent series resistance, ESR)电容时,传统固定导通时间(constant on-time, COT)模式下的同步降压变换器容易出现周期性振荡现象。对此,提出一种可内置于芯片的纹波补偿技术。通过将与ESR电压纹波成比例同步变化的量注入到补偿电路中,并将该电压与直流参考电压比较,以实现当使用低ESR电容时,COT架构的降压器能稳定工作。同时通过仿真及实验结果验证了对稳定性和纹波补偿相关分析的正确性。 展开更多
关键词 内置纹波补偿 等效串联电阻 固定导通时间 同步降压
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一种高精度RC振荡器的设计 预览
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作者 邓玉清 葛兴杰 宣志斌 《电子与封装》 2019年第1期28-31,共4页
提出了一种基于CSMC 0.25μm CMOS工艺、输出高精度方波信号的低成本RC振荡器。采用正负温度系数电阻的线性叠加,产生不受温度影响的充电电流,消除了温度对精度的影响。增加修调电容,补偿工艺偏差对精度的影响,实现高精度的振荡输出。采... 提出了一种基于CSMC 0.25μm CMOS工艺、输出高精度方波信号的低成本RC振荡器。采用正负温度系数电阻的线性叠加,产生不受温度影响的充电电流,消除了温度对精度的影响。增加修调电容,补偿工艺偏差对精度的影响,实现高精度的振荡输出。采用Spectre对电路进行温度扫描和电压变化仿真,结果表明在宽温度范围(-55~125℃)和宽电源电压范围(2.7~5.5 V)得到了非常稳定的振荡输出,受温度影响的频偏最大为1%,受电源电压变化的频偏仅为0.26%,适合电源管理芯片应用。 展开更多
关键词 高精度 RC振荡器 CMOS工艺
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基于HDL任务的SWD协议实现与仿真 预览
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作者 史兴强 鲍宜鹏 《电子与封装》 2019年第1期32-36,共5页
MCU芯片一般都使用JTAG作为调试接口,但JTAG至少要占用4个引脚,而SWD(Serial wire debugger)只占用2个引脚,适合封装引脚数较少的芯片。由于SWD是串行的,数据按时钟边沿一位一位传输。按照传统的编程方法,在大量编程时会导致冗余与复杂... MCU芯片一般都使用JTAG作为调试接口,但JTAG至少要占用4个引脚,而SWD(Serial wire debugger)只占用2个引脚,适合封装引脚数较少的芯片。由于SWD是串行的,数据按时钟边沿一位一位传输。按照传统的编程方法,在大量编程时会导致冗余与复杂,难以理解与应用。通过对SWD协议的深入研究,首先将协议中复位、密钥、空闲、写指令等基本操作编写为基本任务,然后通过调用一些基本任务来编写中型任务,最后通过调用中型任务以实现大型任务的编写。在CDS/incisiv142仿真环境下,使用大型任务进行编程,实现了通过SWD调试接口访问的MCU芯片内核寄存器及外设。 展开更多
关键词 MCU SWD协议 任务 调试接口
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抗辐射高压SOI埋氧总剂量效应研究 预览
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作者 徐海铭 洪根深 +2 位作者 吴建伟 徐政 刘国柱 《电子与封装》 2019年第1期41-43,47共4页
研究了抗辐射高压SOI埋氧总剂量加固技术,发现在总剂量辐射条件下不同埋氧加固工艺背栅阈值变化的情况。通过增加埋氧加固技术可以有效地抑制总剂量辐射环境下对高压器件的调制效应。
关键词 埋氧 总剂量 加固
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一种LED驱动芯片开路检测电路设计与实现
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作者 范学仕 邢向明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第8期659-664,共6页
小间距发光二极管(LED)显示屏凭借其画面清晰细腻、色彩自然真实、流畅无闪烁等优点,得到广泛应用。为解决小间距LED显示屏因寄生电容影响而产生的开路十字架问题,采用在模拟电路部分判断开路状态并产生开路信号,在数字部分根据开路信... 小间距发光二极管(LED)显示屏凭借其画面清晰细腻、色彩自然真实、流畅无闪烁等优点,得到广泛应用。为解决小间距LED显示屏因寄生电容影响而产生的开路十字架问题,采用在模拟电路部分判断开路状态并产生开路信号,在数字部分根据开路信号记录开路位置并屏蔽输出的方式,设计了一种新的检测过程简单、精确度高、面积小、功耗低、支持实时检测的电路,并在某款多路恒流LED驱动芯片中得到应用,成功解决了开路十字架问题。仿真结果和实际样片测试结果表明,所设计的开路检测电路检测精确简单、功耗低,并支持实时检测。 展开更多
关键词 发光二极管(LED) 驱动芯片 检测电路 寄生电容 开路十字架
基于SPWM的二次优化与实现 预览
16
作者 曾忠 蒋颖丹 +1 位作者 唐茂洁 夏云汉 《电子与封装》 2019年第2期19-23,共5页
小点距LED显示屏要显示出具有高对比度、更加细腻的图像,需要能够输出高等级灰阶的驱动芯片。SPWM(分散式脉宽调制技术)算法通常用于处理高灰阶图像,但是此算法在低灰度表现和图像均匀性上有一定缺陷。针对低灰效果不佳和多行扫下刷新... 小点距LED显示屏要显示出具有高对比度、更加细腻的图像,需要能够输出高等级灰阶的驱动芯片。SPWM(分散式脉宽调制技术)算法通常用于处理高灰阶图像,但是此算法在低灰度表现和图像均匀性上有一定缺陷。针对低灰效果不佳和多行扫下刷新率不足的问题,在SPWM算法的基础上提出低灰数据的分配优化和子周期的二次优化,同时用硬件语言实现优化后的SPWM算法并进行仿真验证。在低灰情况下,输出波形的均匀度提高明显,整体刷新率能够提高2倍以上。 展开更多
关键词 LED驱动芯片 SPWM算法 均匀度 刷新率
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基于云架构的芯片设计平台初探 预览
17
作者 周克钧 张鹏 《电子与封装》 2019年第2期24-27,共4页
随着芯片设计业务线宽的不断减小与复杂程度的持续提高,基于传统架构的IT平台逐渐在资源调度、算力、扩展性、复用性等方面面临更高的挑战。参考云技术在工业设计方面的应用,结合芯片设计业务特征,提出了芯片设计行业设计办公一体化云... 随着芯片设计业务线宽的不断减小与复杂程度的持续提高,基于传统架构的IT平台逐渐在资源调度、算力、扩展性、复用性等方面面临更高的挑战。参考云技术在工业设计方面的应用,结合芯片设计业务特征,提出了芯片设计行业设计办公一体化云平台的建设思路,将资源柔性管理与应用的理念注入基础平台建设。最后对云技术在芯片设计行业的应用发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 芯片设计 柔性管理 云技术 IT架构
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基于双径向线的低剖面径向线螺旋天线 预览
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作者 张诚 施金 +2 位作者 毛臻 杨兵 丁涛杰 《电子与封装》 2019年第2期32-34,48共4页
在卫星收发系统中,圆极化天线是一种重要的器件,负责信号的接收和发送。而径向线螺旋天线是一种重要的圆极化天线,但为实现圆极化性能,天线高度需达到0.15λ。通过引入主径向线和副径向线之间的耦合,减小了天线的高度,从而实现了低剖面... 在卫星收发系统中,圆极化天线是一种重要的器件,负责信号的接收和发送。而径向线螺旋天线是一种重要的圆极化天线,但为实现圆极化性能,天线高度需达到0.15λ。通过引入主径向线和副径向线之间的耦合,减小了天线的高度,从而实现了低剖面的径向线螺旋天线。通过在馈电结构中引入贴片电容,从而改善了天线的阻抗匹配性能。所提出的径向线螺旋天线的高度为0.0525λ,仅为传统径向线螺旋天线高度的34%。为验证理论预期的可实现性,设计了基板为FR4、中心频率在1.54GHz的低剖面径向线螺旋天线。实验结果表明,该天线的实测10-dB匹配带宽和3-dB轴比带宽分别为900MHz和27MHz,实测增益在2.9dBi,能够满足卫星接收天线的收发要求。 展开更多
关键词 径向线螺旋天线 圆极化 主螺旋线 副螺旋线 低剖面
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一种数模转换器的动态闩锁试验方法 预览
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作者 姜汝栋 邵振宇 《电子与封装》 2019年第2期35-37,41共4页
CMOS器件结构会引起闩锁效应,国内外目前有相关标准来检测集成电路的抗闩锁能力,但大部分集成电路的闩锁试验都是在电路静态工作下进行试验。该论文根据相关试验标准,结合典型集成电路动态工作情况,研究集成电路的动态闩锁能力。
关键词 互补金属氧化物半导体 集成电路 动态闩锁
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抗辐射高压SOI NMOS器件的背栅效应研究 预览
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作者 李燕妃 朱少立 +2 位作者 吴建伟 徐政 洪根深 《电子与封装》 2019年第2期38-41,共4页
通过对高压SOINMOS器件进行总剂量辐照试验发现,辐照后器件埋氧化层中引入了大量的氧化层陷阱电荷,使得器件背栅发生反型,在较高漏极工作电压下,漏极耗尽区与反型界面相连,使得源漏发生穿通,导致器件漏电。通过原理分析提出了增加顶层... 通过对高压SOINMOS器件进行总剂量辐照试验发现,辐照后器件埋氧化层中引入了大量的氧化层陷阱电荷,使得器件背栅发生反型,在较高漏极工作电压下,漏极耗尽区与反型界面相连,使得源漏发生穿通,导致器件漏电。通过原理分析提出了增加顶层硅膜厚度的优化措施,证明在顶层硅膜较薄的情况下,SOINMOS器件容易发生总剂量辐照后背栅漏电,厚顶层硅器件特性受背栅辐照效应的影响则显著降低直至消失。 展开更多
关键词 高压SOINMOS 背栅效应 总剂量 抗辐射加固
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