[发明专利]一种基于VHDL-AMS的电路辐照效应建模方法

摘要

本发明公开了一种基于VHDL‑AMS的电路辐照效应的建模方法，通过注入不同辐照剂量，反应电路中电子器件受到辐照效应后电特性的变化；采用等效电路对电源器件进行行为级建模，将复杂电路的行为抽象到以电阻、电容和受控源的基本元件组成的电路；使用VHDL‑AMS语言描述仿真，进行数字和模拟电路的混合建模。本发明进行数字和模拟电路的混合建模，能够反应和描述电流和电压在电路中的具体特性；行为级建模大大降低仿真电路的难度，在短时间内进行快速验证；辐照对电子器件的影响，通过电特性的方式表征出来，直观易行；采用黑盒模型的建模方法，避免器件行为特性信息不足的缺陷；数模混合建模语言的使用，使仿真过程简便且更加完善。

主权项

1.一种基于VHDL‑AMS的电路辐照效应的建模方法，其特征在于，所述基于VHDL‑AMS的电路辐照效应建模方法通过注入不同的辐照剂量，反应电子器件受到辐照效应后电特性的变化，即电路中电流电压的变化；采用等效电路对电源器件进行行为级建模，将复杂电路的行为抽象到以电阻、电容和受控源的基本元件组成的电路；使用VHDL‑AMS语言建模，进行数字和模拟电路的混合建模；在不同剂量下，分别进行输入端阶跃实验和输出端阶跃实验；收集不同剂量下，输入电压、输入电流、输出电压、输出电流的采样值；输入电压、输入电流、输出电压、输出电流的采样值设计方法包括：初步测试：在估计两端口网络输入导纳Y_i，反向电流增益H_i，正向电压增益G_o和输出阻抗Z_o四个参数的传递函数之前，根据公式基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律对上述两端口网络进行电路分析，得到关于输入电压V_i，输入电流I_i，输出电压V_o和输出电流I_o的关系式如(1)(2)；分析每个参数对于输入电压和输出电流的独立性或者线性；测试结果是线性的，黑盒模型使用公式(3)‑(6)；非线性参数，使用包含若干小信号线性时不变模型的多面体结构来代替参数的传递函数；I_i＝Y_iV_i+H_iI_o   (1)V_o＝G_oV_i‑Z_oI_o   (2)当ΔI_o＝0时，当ΔI_o＝0时，当ΔV_i＝0时，当ΔV_i＝0时，针对不同的电子器件特性，在带外加输入的自回归模型，带外加输入的自回归滑动平均模型，输出误差模型，Box‑Jenkins模型中选择估计模型；并设置该模型结构的多项式阶次、时延的数量；根据选择的模型结构辨识模型传递函数参数；将模型的传递函数进行拉普拉斯变换，将离散系统传递函数转换为连续系统的传递函数；检验模型的有效性和适应性；对比不同剂量下模型的幅频特性，得到Bode图，评估剂量不同对模型的影响情况；使用VHDL‑AMS语言对该模型仿真建模，并得到电特性曲线，即输入电压、输入电流、输出电压、输出电流的曲线图；观察总结不同剂量下辐照对电特性的影响。