Calculation nonlinearities bipolar transistors locations in nonlinear semiconductor devices

Autor: Chumakov, Vladimir
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2010
Předmět:
Zdroj: Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні: науково-технічний збірник
Popis: Наведено результати аналізу вольтамперних характеристик (ВАХ) біполярних транзисторів і отримані вирази для параметрів нелінійності. Показана можливість розрахунку режиму транзистора, при якому виходять певні значення параметрів нелінійності. Розглянуто перспективи використання отриманих результатів у системах технічного захисту інформації. Для виявлення засобів несанкціонованого доступу до інформації в системах інформаційної безпеки використовується метод нелінійної локації. Виявлення радіозасобів, що містять напівпровідникові прилади, здійснюється з реєстрації 2-й і 3-й гармонік зондуючих радіосигналів, випромінених в результаті нелінійності ВАХ напівпровідникового приладу. Основу елементної бази сучасних радіозасобів становлять транзистори, тому саме реакція нелінійних структур транзисторних компонентів визначає величину відгуку на вході виявлення. Отримано оцінку амплітудної залежності відносного рівня реакції транзистора розрахунковим шляхом на основі моделі транзистора. Розглянуто модель біполярного транзистора і розраховано параметри нелінійності ВАХ. Проведений аналіз дозволяє оцінити амплітудні залежності параметрів нелінійності біполярних транзисторів і розрахувати як режими транзисторів, так і амплітуду вхідного гармонійного сигналу, при якій спостерігаються максимальні значення амплітуд вищих гармонік. Проведені розрахунки виконані без урахування впливу власних шумів транзисторів і зовнішніх флуктуаційних впливів. Широкі перспективи для аналізу реакцій напівпровідникових приладів з урахуванням шумів відкривають дослідження ефекту стохастичного резонансу і методи нелінійного аналізу на основі розкладання в ряд Вольтера. Results of the analysis of current-voltage characteristics (CVC) of bipolar transistors are introduced and the expressions for the parameters of the nonlinearity are achieved. There was shown the possibility to calculate the mode transistor, wherein certain values of the nonlinearity are obtained. The prospects of using the results are discussed in the systems of technical protection of information. The method of nonlinear location is used for the detection of unauthorized access to information systems security. Detection of radio-containing semiconductor devices is carried out by recording the 2nd and 3rd harmonics of the sounding radio signal re-radiated as a result of nonlinearity of the CVC of a semiconductor device. The basis of modern element base radios are transistors, so it was reaction of nonlinear structures of transistor components determines the magnitude of the response at the input of the detector. It presented actuality to obtain an estimate of the amplitude dependence of the relative level of the response of the transistor by means of calculation based on the model of the transistor. A model of the bipolar transistor is considered and parameters of the nonlinearity of the VAC are calculated. This analysis allows to estimate the amplitude dependence of the parameters of the nonlinearity of bipolar transistors and to calculate both modes of transistors, and the amplitude of input harmonic signal, in which there are maximum amplitudes of higher harmonics. Our calculations are made without considering of the intrinsic noise of transistors and the fluctuation external influences. Great prospects for analysis of the reactions of semiconductor devices, taking into account the noise effect reveal the researches of the stochastic resonance and methods of nonlinear analysis based on Volterra series expansion. Приведены результаты анализа вольтамперных характеристик (ВАХ) биполярных транзисторов и получены выражения для параметров нелинейности. Показана возможность расчета режима транзистора, при котором получаются определенные значения параметров нелинейности. Рассмотрены перспективы использования полученных результатов в системах технической защиты информации. Для обнаружения средств несанкционированного доступа к информации в системах информационной безопасности используется метод нелинейной локации. Обнаружение радиосредств, содержащих полупроводниковые приборы, осуществляется по регистрации 2-й и 3-й гармоник зондирующих радиосигналов, переизлученных в результате нелинейности ВАХ полупроводникового прибора. Основу элементной базы современных радиосредств составляют транзисторы, поэтому именно реакция нелинейных структур транзисторных компонентов определяет величину отклика на входе обнаружителя. Представляется актуальным получить оценку амплитудной зависимости относительного уровня реакции транзистора расчетным путем на основе модели транзистора. Рассмотрено модель биполярного транзистора и рассчитано параметры нелинейности ВАХ. Проведенный анализ позволяет оценить амплитудные зависимости параметров нелинейности биполярных транзисторов и рассчитать как режимы транзисторов, так и амплитуду входного гармонического сигнала, при которой наблюдаются максимальные значения амплитуд высших гармоник. Проведенные расчеты выполнены без учета влияния собственных шумов транзисторов и внешних флуктуационных воздействий. Широкие перспективы для анализа реакций полупроводниковых приборов с учетом шумов открывают исследования эффекта стохастического резонанса и методы нелинейного анализа на основе разложения в ряд Вольтерра.
Databáze: OpenAIRE