Modelowanie układów analogowo-cyfrowych w programie SPICE przy uwzględnieniu samonagrzewania

• Autorzy: Górecki K. , Zarębski J. , Krupa J.

Warianty tytułu

EN

Modelling of analogue-digital integrated circuits in SPICE with selfheating taken into account

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeanalizowano problem modelowania w programie SPICE układów scalonych, zawierających w jednej strukturze półprzewodnikowej układy cyfrowe i półprzewodnikowe elementy wykonawcze, przy uwzględnieniu zjawiska samonagrzewania. Przedstawiono koncepcję modelowania rozważanej klasy układów scalonych i zweryfikowano ją eksperymentalnie na przykładzie układu scalonego UCY75450. Ponieważ elementy wykonawcze i układy cyfrowe oddziaływują ze sobą termicznie, zaproponowano również metodę wyznaczania wartości parametrów, opisujących wzajemne oddziaływania termiczne między poszczególnymi elementami rozważanego układu.

EN

In the paper the problem of modelling of integrated circuits including both the digital circuits and the power semiconductor devices in the common chip in SPICE with selfheating taken into account is considered. The method of modeling of such class of integrated circuits and results of verifications of this method for the UCY75450 integrated circuit are presented. Because the mutual thermal interactions between power semiconductor devices and the digital circuits are observed, the measuring method of the values of the mutual thermal resistances in the UCY75450 circuit is proposed.

Słowa kluczowe

PL

samonagrzewanie; wzajemne sprzężenia termiczne; modelowanie; SPICE; układy analogowo-cyfrowe

EN

selfheating; mutual thermal interactions; modelling; SPICE

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 50, nr 2
• Strony: 59--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Górecki K.

autor

Zarębski J.

autor

Krupa J.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej

Bibliografia

• [1] Gardner J. W., Yaradan V. K., Awadelkarim O. O.: Microsensors MEMS and Smart Devices. John Wiley & Sons, Chichester, 2001.
• [2] Nekoogar F., Nekoogar F.: From ASICs to SOCs. A Practical Approach. Prentice Hall, Upper Saddle River, 2003.
• [3] Reynolds F. H.: Measuring and modeling integrated circuit failure rates. Eurocon'82, Copenhagen: Reliability in Electrical and Electronic Components and Systems. North Holland, 1982, vol. 1, pp. 36-45.
• [4] Zarębski J., Górecki K.: Metody stałoprądowe pomiaru własnych i wzajemnych rezystancji termicznych w strukturze tranzystora Darlingtona. Metrologia i Systemy Pomiarowe, t. VII, z. 2, 2000, ss. 203-217.
• [5] Zarębski J., Górecki K.: Modelowanie tranzystora Darlingtona mocy z uwzględnieniem oddziaływań elektrotermicznych. Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji, t. 45, z. 3-4, 1999, ss. 455-472.
• [6] Mohan N., Robbins W. P., Undeland T. M., Nilssen R., Mo O.: Simulation of Power Electronic and Motion Control Systems An Overview. Proceedings of the IEEE, vol. 82, 1994, pp. 1287-1302.
• [7] Maksimovic D., Stankovic A. M., Thottuvelil V.J., Verghese G.C.: Modeling and simulation of power electronic converters. Proceedings of the IEEE, vol. 89, No. 6, 2001, pp. 898-912.
• [8] Nowakowski A.: Badanie procesów termicznych w przyrządach półprzewodnikowych. Zesz. Nauk. Polit. Gdańskiej, Nr 389, Elektronika LX, 1984.
• [9] Zarębski J.: Efekty termiczne w procesie modelowania półprzewodnikowych elementów mocy. Elektronika, Sigma-NOT, Warszawa, nr 4, 2001, ss. 17-22.
• [10] Stanclik J.: Modyfikacja makromodeli wzmacniaczy operacyjnych. Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji, vol. 44, z. 1, 1998, ss. 19-34.
• [11] Sasal W.: Układy scalone serii UCA64/UCY74, parametry i zastosowania, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1985
• [12] Górecki K., Kamiński M., Starzak Ł.: Elektrotermiczny model układu scalonego UCY75450 dla programu SPICE. Mikroelektronika i Informatyka, nr 3, 2003, ss. 63-69.
• [13] Zarębski J.: Modelowanie, symulacja i pomiary przebiegów elektrotermicznych w elementach półprzewodnikowych i układach elektronicznych. Prace Naukowe Wyższej Szkoły Morskiej w Gdyni, Gdynia, 1996.
• [14] Zarębski J., Górecki K.: Analiza wpływu samonagrzewania na charakterystyki dławikowych przetwornic dc - dc. Elektronika, Sigma-NOT, Warszawa, nr 2-3, 2003, ss. 24-29.
• [15] Zarębski J., Górecki K.: The Electrothermal Macromodel of MA7800 Monolithic Positive Yoltage Regulators Family. International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields, Wiley, vol. 19, no 4, 2006, pp. 331-343.
• [16] Górecki K., Zarębski J.: Modelowanie wpływu temperatury na charakterystyki bramki TTL w programie SPICE. VISNIK Nacjonalnogo Universitety "Lvivska Politechnika", Lwów, no 487, 2003, ss. 133.
• [17] Izydorczyk J.: PSpice komputerowa symulacja układów elektronicznych. Helion, Gliwice, 1993.
• [18] Wilamowski B. M., Jaeger R. C.: Computerized circuit Analysis Using SPICE Programs. McGraw-Hill, New York, 1997.
• [19] Oettinger F. F., Blackburn D. L.: Semiconductor Measurement Technology: Thermal Resistance Measurements, U. S. Department of Commerce, NIST/SP-400/86, 1990.
• [20] Górecki K., Zarębski J.: Badanie charakterystyk termometrycznych elementów półprzewodnikowych ze złączem p - n. Metrologia i Systemy Pomiarowe, t. VIII, nr 4, 2001, ss. 397-411.
• [21] Górecki K., Zarębski J.: System mikrokomputerowy do pomiaru parametrów termicznych elementów półprzewodnikowych i układów scalonych. Metrologia i Systemy Pomiarowe, t. VIII, nr 4, 2001, ss. 379-396.