数字逻辑电路GPIO电磁抗扰度的热应力效应分析

• 作者: 周长林 张栋耀 徐志坚 程俊平
• 来源期刊: 电波科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 集成电路 电磁兼容 环境热应力 抗扰度模型 GPIO 直接功率注入
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 447-454
• 页数: 8页
• 分类号: TN973
• 字数: 4038字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13443/j.cjors.2018121902

摘要

针对集成电路(integrate circuit,IC)在复杂环境中的电磁抗扰度漂移问题,研究了环境热应力对典型数字逻辑集成电路通用输入/输出(general purpose input output,GPIO)端口电磁抗扰度的影响.分析典型FPGA GPIO电气拓扑结构及电磁-热耦合应力对其内部金属氧化物(metal-oxide-semiconductor,MOS)敏感器件的干扰机理,基于集成电路电磁传导抗扰度模型(integrate circuit immunity model-conducted immunity,ICIM CI),将环境热应力干扰因素引入GPIO电磁抗扰预测分析中,建立传导抗扰度热效应仿真预测模型(ICIM CI temperature,ICIM CI T),设计基于电磁干扰直接功率注入(direct power injection,DPI)与热应力耦合的抗扰度测试平台,仿真与测试得到了对应的抗扰度阈值变化曲线.结果表明,在10 MHz～1 GHz频率范围内,模型仿真与测试结果一致性好.在环境热应力从20℃变化到100℃过程中,当频率小于200 MHz时,GPIO电磁抗扰度基本不受热应力影响;在200～700 MHz频段内,GPIO电磁抗扰度随着热应力干扰的增加而降低,其中300 MHz和600 MHz频点处的抗扰度阈值下降4 dBmw,也是该FPGA需要重点防护的频段.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周长林		23	57	4.0	6.0
2	程俊平		7	15	2.0	3.0
3	徐志坚		1	1	1.0	1.0
4	张栋耀		1	1	1.0	1.0