The 18 reference contexts in paper K. Bochkov A., D. Komnatny V., К. Бочков А., Д. Комнатный В. (2016) “МЕХАНИЗМЫ И ВЕРОЯТНОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СБОЕВ МИКРОЭЛЕКТРОННОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ // MECHANISMS AND PROBABILITIES OF FUNCTIONAL FAILURES OF MICROELECTRONIC ELEMENT BASE UNDER ELECTROMAGNETIC PULSE INTERFERENCE” / spz:neicon:sustain:y:2015:i:3:p:65-72

  1. Start
    2154
    Prefix
    Анализ функциональной безопасности системы обеспечения безопасности в целом, соответственно, начинается с рассмотрения этого вопроса для устройств самого нижнего уровня конструктивной иерархии. Поэтому необходимы расчетно-экспериментальные методы определения вероятности функциональных сбоев элементной базы
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Для создания этих методов следует рассмотреть свойства импульсных помех. В общем случае помехи представляют собой случайный процесс вида [2, 3] (рис. 1) , (1) где s(t) – случайная функция, k – счетная переменная, ak – случайная амплитуда импульса, В; sk – функция формы импульса, t – время, с; T – наибольшее время поМеханиЗМЫ и ВероятноСти функЦионаЛьнЫх СБоеВ МикроЭЛектронноЙ ЭЛеМентноЙ Ба
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2296
    Prefix
    Поэтому необходимы расчетно-экспериментальные методы определения вероятности функциональных сбоев элементной базы [1]. Для создания этих методов следует рассмотреть свойства импульсных помех. В общем случае помехи представляют собой случайный процесс вида
    Exact
    [2, 3]
    Suffix
    (рис. 1) , (1) где s(t) – случайная функция, k – счетная переменная, ak – случайная амплитуда импульса, В; sk – функция формы импульса, t – время, с; T – наибольшее время поМеханиЗМЫ и ВероятноСти функЦионаЛьнЫх СБоеВ МикроЭЛектронноЙ ЭЛеМентноЙ БаЗЫ под деЙСтВиеМ иМпуЛьСнЫх ЭЛектроМаГнитнЫх поМех 66 вторения импульсов, с; t0 – случайное время появления импульса, с, 0 ≤t0 ≤T ; α1, α2, α3 – п
    (check this in PDF content)

  3. Start
    3158
    Prefix
    Возможны два механизма воздействия импульсов на элементную базу. Импульсы, обладающие достаточной энергией, могут вызвать сбой элементной базы по причине перегрева p-n переходов, что приводит к снижению уровня полезного сигнала
    Exact
    [4, 5]
    Suffix
    . Импульсы, не имеющие такой энергии, могут иметь достаточную для ложного переключения элементной базы вольт-секундную площадь [6, 7]. Следовательно, случайный процесс (1) должен характеризоваться законами распределения энергии, вольт-секундной площади и других параметров импульсов.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    3292
    Prefix
    Импульсы, обладающие достаточной энергией, могут вызвать сбой элементной базы по причине перегрева p-n переходов, что приводит к снижению уровня полезного сигнала [4, 5]. Импульсы, не имеющие такой энергии, могут иметь достаточную для ложного переключения элементной базы вольт-секундную площадь
    Exact
    [6, 7]
    Suffix
    . Следовательно, случайный процесс (1) должен характеризоваться законами распределения энергии, вольт-секундной площади и других параметров импульсов. Это подтверждается результатами [8], где потоки импульсных помех предлагается описывать распределениями интервала между импульсами и длительности импульсов, а также вероятностью появления импульсов, параметр которых превышает некоторый уровень,
    (check this in PDF content)

  5. Start
    3483
    Prefix
    Импульсы, не имеющие такой энергии, могут иметь достаточную для ложного переключения элементной базы вольт-секундную площадь [6, 7]. Следовательно, случайный процесс (1) должен характеризоваться законами распределения энергии, вольт-секундной площади и других параметров импульсов. Это подтверждается результатами
    Exact
    [8]
    Suffix
    , где потоки импульсных помех предлагается описывать распределениями интервала между импульсами и длительности импульсов, а также вероятностью появления импульсов, параметр которых превышает некоторый уровень, и средней частотой следования таких импульсов.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    3752
    Prefix
    Это подтверждается результатами [8], где потоки импульсных помех предлагается описывать распределениями интервала между импульсами и длительности импульсов, а также вероятностью появления импульсов, параметр которых превышает некоторый уровень, и средней частотой следования таких импульсов. Известно
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    , что энергия, необходимая для сбоя конкретного типа элементной базы имеет малый разброс и, таким образом, может считаться постоянной. Устойчивость элементной базы к динамическим помехам описывается характеристикой динамической помехоустойчивости, которая имеет вид гиперболической кривой [6, 7] (рис. 2).
    (check this in PDF content)

  7. Start
    4051
    Prefix
    Известно [9, 10], что энергия, необходимая для сбоя конкретного типа элементной базы имеет малый разброс и, таким образом, может считаться постоянной. Устойчивость элементной базы к динамическим помехам описывается характеристикой динамической помехоустойчивости, которая имеет вид гиперболической кривой
    Exact
    [6, 7]
    Suffix
    (рис. 2). В координатах U, τ уравнение этой кривой , (2) где U – амплитуда импульса, В; τ – длительность импульса, с; n – числовой коэффициент, S – вольт секундная площадь импульса, В∙с. Из (2) следует, что для точек, принадлежащих характеристике . (3) По [7] усредненная характеристика динамической помехоустойчивости справедлива для всей серии микроэлектронных устройств.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    4312
    Prefix
    В координатах U, τ уравнение этой кривой , (2) где U – амплитуда импульса, В; τ – длительность импульса, с; n – числовой коэффициент, S – вольт секундная площадь импульса, В∙с. Из (2) следует, что для точек, принадлежащих характеристике . (3) По
    Exact
    [7]
    Suffix
    усредненная характеристика динамической помехоустойчивости справедлива для всей серии микроэлектронных устройств. Следовательно, значение S в (3), превышение которого вызывает ложные переключения, также имеет пренебрежимо малый разброс и его также можно принимать постоянным.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    5129
    Prefix
    Так как уровни помехоустойчивости Xi по вышеизложенному является постоянными для данной элементной базы, то вероятность сбоя элементной базы Pсб может быть определена как вероятность превышения уровня помех над уровнем помехоустойчивости
    Exact
    [11, 12, 13]
    Suffix
    (рис. 3) , (4) где f(Yi) – плотность распределения уровня помех. Рис. 3. Расчет вероятности сбоя электронного устройства Рис 2. Типовая характеристика динамической помехоустойчивости. I – область допустимых помех, II – зона недопустимых помех 67 МеханиЗМЫ и ВероятноСти функЦионаЛьнЫх СБоеВ МикроЭЛектронноЙ ЭЛеМентноЙ БаЗЫ под деЙСтВиеМ иМпуЛьСнЫх ЭЛектроМаГнитнЫх поМех Тогда по (4) могут бы
    (check this in PDF content)

  10. Start
    7007
    Prefix
    Соотношение для вероятности сбоя может быть получено и на основании понятия запаса по помехозащищенности. Величиной запаса по помехозащищенности называется разность нормированных значений уровня помехозащищенности и уровня помех u=Xi – Yi. Тогда вероятность сбоя может быть найдена по формуле
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Определение законов плотности распределения f(Y), f(u) производится либо путем сбора статистических данных о потоках импульсных помех в месте предполагаемой эксплуатации системы [11], либо экспериментальнорасчетными методами теории вероятностей.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    7192
    Prefix
    Тогда вероятность сбоя может быть найдена по формуле [11] . Определение законов плотности распределения f(Y), f(u) производится либо путем сбора статистических данных о потоках импульсных помех в месте предполагаемой эксплуатации системы
    Exact
    [11]
    Suffix
    , либо экспериментальнорасчетными методами теории вероятностей. Импульсы с высокой энергией вызывают сбои вида 1→0 [4]. Импульсы переключающих помех вызывают сбои вида 1→0 и 0→1 [7]. Если считать поступление импульсов, воздействующих по различным физическим механизмам, независимыми и несовместными событиями, то вероятности функциональных сбоев могут быть определены по формулам с учетом (5) ,
    (check this in PDF content)

  12. Start
    7311
    Prefix
    Определение законов плотности распределения f(Y), f(u) производится либо путем сбора статистических данных о потоках импульсных помех в месте предполагаемой эксплуатации системы [11], либо экспериментальнорасчетными методами теории вероятностей. Импульсы с высокой энергией вызывают сбои вида 1→0
    Exact
    [4]
    Suffix
    . Импульсы переключающих помех вызывают сбои вида 1→0 и 0→1 [7]. Если считать поступление импульсов, воздействующих по различным физическим механизмам, независимыми и несовместными событиями, то вероятности функциональных сбоев могут быть определены по формулам с учетом (5) , .
    (check this in PDF content)

  13. Start
    7374
    Prefix
    Определение законов плотности распределения f(Y), f(u) производится либо путем сбора статистических данных о потоках импульсных помех в месте предполагаемой эксплуатации системы [11], либо экспериментальнорасчетными методами теории вероятностей. Импульсы с высокой энергией вызывают сбои вида 1→0 [4]. Импульсы переключающих помех вызывают сбои вида 1→0 и 0→1
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Если считать поступление импульсов, воздействующих по различным физическим механизмам, независимыми и несовместными событиями, то вероятности функциональных сбоев могут быть определены по формулам с учетом (5) , .
    (check this in PDF content)

  14. Start
    7737
    Prefix
    Если считать поступление импульсов, воздействующих по различным физическим механизмам, независимыми и несовместными событиями, то вероятности функциональных сбоев могут быть определены по формулам с учетом (5) , . Зная эти вероятности, анализ функциональной безопасности микроэлектронных и микропроцессорных КВИС может быть осуществлен методами, описанными в
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Следует отметить, что выполненный в статье анализ механизмов воздействия помех на микроэлектронную и микропроцессорную элементную базу дает подтверждение интегрального способа отыскания параметров эквивалентных импульсов помех, предложенного в [14, 15].
    (check this in PDF content)

  15. Start
    7986
    Prefix
    Следует отметить, что выполненный в статье анализ механизмов воздействия помех на микроэлектронную и микропроцессорную элементную базу дает подтверждение интегрального способа отыскания параметров эквивалентных импульсов помех, предложенного в
    Exact
    [14, 15]
    Suffix
    . Эквивалентными импульсами называются такие, которые могут одинаковым образом повлиять на функциональную безопасность аппаратуры КВИС. Необходимость вывода условий эквивалентности импульсов объясняется тем, что на практике в составе потока (1) могут оказаться импульсы различной формы.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    8835
    Prefix
    Сверхширокополосные импульсы преднамеренного воздействия, возникновение которых не исключено в современных условиях, могут быть биэкспоненциальными, гауссовскими или косинусквадратными. Для испытаний предпочтительны прямоугольные импульсы, отличающиеся наиболее широким частотным спектром
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Такое разнообразие импульсных помех затрудняет осуществление расчетно-экспериментальных методов анализа функциональной безопасности КВИС и подтверждение результатов моделирования натурными испытаниями.
    (check this in PDF content)

  17. Start
    9431
    Prefix
    Основным путем этого является выбор таких помеховых воздействий, стойкость к которым позволяла бы косвенно судить и о стойкости к другим типам помех. Реализовать этот подход удается, только при условии эквивалентности импульсов
    Exact
    [14, 16]
    Suffix
    . В интегральном способе условием эквивалентности импульсов является равенство энергий и вольт-секундных площадей двух импульсов . (6) Очевидно, что эквивалентные импульсы в этом способе имеют одинаковые параметры, определяющие последствия воздействия импульсов на элементную базу с точки зрения безошибочности информационных процессов в системе по основным физическим механизмам воздействия.
    (check this in PDF content)

  18. Start
    9834
    Prefix
    В интегральном способе условием эквивалентности импульсов является равенство энергий и вольт-секундных площадей двух импульсов . (6) Очевидно, что эквивалентные импульсы в этом способе имеют одинаковые параметры, определяющие последствия воздействия импульсов на элементную базу с точки зрения безошибочности информационных процессов в системе по основным физическим механизмам воздействия. В
    Exact
    [14, 15]
    Suffix
    показано, что при подаче на вход цепей с сосредоточенными и распределенными параметрами прямоугольного импульса и эквивалентному ему МеханиЗМЫ и ВероятноСти функЦионаЛьнЫх СБоеВ МикроЭЛектронноЙ ЭЛеМентноЙ БаЗЫ под деЙСтВиеМ иМпуЛьСнЫх ЭЛектроМаГнитнЫх поМех 68 импульса, параметры которого рассчитаны по (6), сумма квадратов отклонений откликов является наименьшей, по сравнению с другими изве
    (check this in PDF content)