Pulse Quenching and Charge-Sharing Effects on Heavy-Ion Microbeam Induced ASET in a Full-Custom CMOS OpAmp
| Autor: | Fernando Silveira, Nahuel Vega, Emmanuel De La Fourniere, Felix Palumbo, Nahuel Muller, M.E. Debray, Sebastian M. Pazos, Fernando L. Aguirre, Andres Fontana |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Nuclear and High Energy Physics
Materials science Radiation effects Analog Single Event Transients (Aset) purl.org/becyt/ford/2.2 [https] Hardware_PERFORMANCEANDRELIABILITY INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS 01 natural sciences law.invention Charge sharing Superposition principle Hardware_GENERAL law Microbeam 0103 physical sciences Hardware_INTEGRATEDCIRCUITS Pulse Quenching Ingeniería Eléctrica y Electrónica Electrical and Electronic Engineering Heavy Ion Ingeniería Eléctrica Ingeniería Electrónica e Ingeniería de la Información Charge Sharing Analogue electronics 010308 nuclear & particles physics business.industry Transistor purl.org/becyt/ford/2 [https] Nuclear Energy and Engineering CMOS Operational amplifier Optoelectronics Full custom business |
| Zdroj: | CONICET Digital (CONICET) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas instacron:CONICET |
| Popis: | In this work, charge sharing effects on Analog Single Event Transients are experimentally observed in a fully-custom designed, 180nm CMOS Operational Amplifier by means of a heavy-ion microbeam. Sensitive nodes of the differential stage showed bipolar output transients that cannot be explained by single node collection for the closed loop characteristics of the circuit under test. Layout of these transistors are consistent with charge sharing effects due to deposited charge diffusion. Implementation of linear modeling and simulations of multiple node collection between paired transistors of the input stage showed great coincidence with the obtained experimental waveforms, shaped as bipolar, quenched pulses. These effects are also observed due to dummy transistors placed in the layout. A simple parametrization at the simulation level is proposed to reproduce the observed experimental waveforms. Results indicate that charge-sharing effects should be taken into account during simulation-based sensitivity evaluation of analog circuits, as pulse quenching can alter the obtained results, and linear modeling is a simple approach to emulate simultaneous charge collection in multiple nodes by applying superposition principles, with aims of hardening a design. Fil: Fontana, Andrés. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina Fil: Pazos, Sebastián Matías. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Aguirre, Fernando Leonel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Vega, Nahuel Agustín. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Muller, Nahuel. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina Fil: De la Fourniere, Emmanuel. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina Fil: Silveira, Fernando. Universidad de la Republica. Facultad de Ingeniería; Uruguay Fil: Debray, Mario Ernesto. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina Fil: Palumbo, Félix Roberto Mario. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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