Ανάπτυξη Μεθόδων Και Αναλυτικών Μοντέλων Για Την Επίδραση Θορύβου Σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτελεί η εξέταση του θορύβου στα ολοκληρωμένα κυκλώματα. Στόχος της διατριβής είναι η ανάπτυξη μεθόδων εκτίμησης των επιπέδων θορύβου με απώτερο σκοπό να συνεισφέρουν στη βελτίωση της διαδικασίας σχεδίασης και κατασκευής ολοκληρωμένων.Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας αναπτύχθηκαν τέσσερις μέθοδοι υπολογισμού μοντέλων για την εκτίμηση της επίδρασης θορύβου: Η πρώτη λαμβάνει υπόψη της τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των υπό μελέτη δομών και κύριο χαρακτηριστικό της είναι ότι στηρίζεται στη φυσική κατανόηση του προβλήματος και ειδικότερα στην αρχή της ελάχιστης ενέργειας. Η δεύτερη λαμβάνει υπόψη της την κατανομή φορτίων των δεδομένων αγωγών και μετασχηματίζει το αρχικό πρόβλημα σε ένα πρόβλημα βέλτιστης τοποθέτησης,το οποίο στη συνέχεια επιλύεται με τη βοήθεια εξελικτικών αλγορίθμων. Η τρίτη εκμεταλλεύεται την αναλυτική επίλυση ενός ισοδύναμου προβλήματος διάχυσης θερμότητας μετασχηματίζοντας κατάλληλα τις εμπλεκόμενες ποσότητες. Ως εκ τούτου οι αναλυτικοί τύποι που προκύπτουν είναι ακριβείς. Στην τέταρτη μέθοδο, η επίλυση του προβλήματος επιτυγχάνεται με τη χρήση στοιχειωδών ρευματοφόρων αγωγών, το πεδίο των οποίων περιγράφεται από κλειστούς αναλυτικούς τύπους. Όλες οι μέθοδοι είναι γενικές,κλιμακούμενες με τις διαστάσεις της τεχνολογίας, γρήγορες και ανεξάρτητες από τις εκάστοτε τεχνολογικές παραμέτρους.Παράλληλα, αναπτύχθηκε μια μεθοδολογία προσδιορισμού των παραμέτρων του υποστρώματος ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Η προτεινόμενη μεθοδολογία είναι μη καταστρεπτική, χαμηλού κόστους,απλή στη χρήση και ενσωματώνει δυο από τις παραπάνω μεθόδους.