基于阈算术代数系统的ECL触发器设计#br# #br# 基于阈算术代数系统的ECL触发器设计

针对ECL触发器设计中存在电路结构复杂、设计过程繁琐等不足,在分析ECL电路特点和阈算术代数系统的基础上,设计出一种ECL算术运算单元电路,进而提出了基于阈算术代数系统的ECL触发器的设计方法,具体设计了ECL二值主从型D触发器、ECL三值D锁存器以及ECL三值T触发器置数单元.采用TSMC 0.18 μm工艺参数对所设计的电路进行HSPICE模拟,结果显示,所设计的电路具有正确的逻辑功能和良好的瞬态特性,验证了本方法的正确性.与以往的ECL触发器电路相比,本方法设计的ECL触发器电路结构有所简化,运用和图方法,使得设计更加简单、直观有效.特别是在较复杂电路设计时,本方法更显优势,电路结构更为简单,所用晶体管数量更少.     

阈算术代数系统及电流型CMOS电路设计

根据电流信号易于实现算术运算的特点,定义了阈算术运算、非负运算和阈算术函数,提出了和图为阈算术函数的图形表示,从而建立了阈算术代数系统.并通过具体的电流型CMOS电路的设计实例,阐述了算术意义明确的电流型电路设计方法及基于和图的电流型电路设计方法,实现了阈算术代数在二值电流型CMOS电路中的应用.计算机模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑.提出的阈算术代数系统为电流型电路的设计提供了一种新的简单有效的方法.     

采用变阈技术的ECL4－2译码器改进设计

采用变阈技术的ＥＣＬ４－２译码器改进设计杭国强，吴训威（杭州大学电子工程系杭州３１００２８）本文提出一种采用变阈技术，对现有ＥＣＬ４－－２译码器电路进行改进的设计方法．１混值系统及ＥＣＬ４－２译码器多值逻辑电路具有增加导线信息携带量及节省集成电路基片...     

基于对称输入输出的三值ECL门电路设计

鉴于传统的多值ECL（发射极耦合逻辑）电路需要多个参考源的弊端,提出了采用对称输入输出的ECL电路结构,并设计了构成三值电路完备集的对称输入输出三值ECL文字电路和取大电路,这种电路形式可以减少ECL电路的参考电平数量,并具有更简单的电路结构,电源电压绝对值较低,并且电路功耗也有所降低．     

基于集成门电路的单稳态 触发器设计原理

本文对单稳态触发器的设计原理进行了研究.根据单稳态触发器工作特点的要求, 以 RC 电路为定 时单元,利用微分电路及“信号静态竞争冒险”等信号瞬变现象,并结合信号反馈存贮的原理, 阐明单稳态 触发器的设计思想.这有利于对单稳态触发器工作原理在本质上的理解, 同时为无稳态触发器、多值单稳 态触发器等的研究提供了理论依据     

基于RTD和HEMT的D触发器设计

共振隧穿二极管(RTD)作为一种新的量子器件和纳米电子器件,具有负内阻、电路功耗低、工作频率高、双稳态和自锁等特性,可突破CMOS工艺尺寸的物理极限,在数字集成电路领域有更为广阔的发展空间.针对RTD的特性,采用3个RTD串联的单双稳态转换逻辑单元(MOBILE)和类SR锁存器,设计了基于RTD和HEMT(高电子迁移率晶体管)的D触发器.较于其他研究的D触发器,该D触发器能有效降低电路的器件数量和复杂度,且能抗S、R信号的延时差异干扰,具有更稳健的输出.     

基于多阈值神经元的D型触发器设计

分析硬限幅多阈值神经元的工作原理,提出了运用多阈值神经元设计D触发器的方法.首先,用单个多阈值神经元设计锁存器;其次,利用两个锁存器设计了一次操作的主从型D触发器.本文设计的基于多阈值神经元的触发器与传统基于单阈值神经元的触发器相比减少了神经元的数量和连接数目、降低了复杂度、提高了稳定性.运用本文提出的多阈值神经元触发器,可以设计任意功能的神经网络时序电路.     

基于多阈值技术的低功耗D触发器设计

目前CMOS电路中,漏电流功耗已经成为不可忽视的部分.降低电路漏电流功耗的一种有效方法是采用多阈值电路技术.根据多阈值电路设计原理,电路的关键路径采用低阈值晶体管,以保证电路的性能;非关键路径采用高阈值晶体管,以降低电路的漏电流功耗.对于触发器来说,其对时钟的响应部分是一个关键路径,而对信号的响应部分是非关键路径.本文据此设计了一种新型低功耗D触发器--多阈值与非门保持型D触发器.该电路结构简单,降低了电路漏电流功耗,并且当输入保持不变时,时钟信号不作用于内部结点,使内部结点电压保持不变,这进一步降低了电路的功耗.模拟结果表明所设计的D触发器跟传统的D触发器相比,可节省近25%的功耗.     

基于MOS-NDR负阻器件的D触发器设计

负阻器件由于在电流 电压特性曲线中表现出独特的负微分电阻特性,从而大大增加了单个器件所能实现的逻辑功能.如果将其用于数字逻辑电路设计,尤其是触发器的设计,可有效减少器件的数目.通过分析CMOS工艺负阻器件MOS-NDR及单双稳态转换逻辑单元MOBILE的工作特性,设计了一个时钟上升沿触发的D触发器.采用TSMC 0.18 μm工艺对所设计的电路进行HSPICE仿真,仿真结果表明所设计的电路具有正确的逻辑功能.与基于MOS-NDR负阻器件的同类触发器相比,新设计的D触发器具有更稳健的输出和较强的抗干扰能力     

基于R-SET结构的逻辑门电路和触发器设计

提出一种基于单电子晶体管的新型电路结构--R-SET结构,并从R-SET结构的反相器着手对该结构电路的工作原理和性能进行了分析.构造出基于R-SET结构的或非门、一位数值比较器、SR锁存器和D触发器.通过对各电路进行SPICE仿真,验证了各电路的正确性.最后对R-SET和互补型SET 2种结构的D触发器进行性能比较,得出R-SET结构的D触发器具有结构简单,功耗低,延时小的特点.     

基于并联开关技术的ECL电路设计

本文首先指出了采用电压信号的多值电路中,在多个开关串联时存在的问题,进而提出了适合于ECL电路设计的两种将串联开关转换成并联开关的方法,并具体设计了采用并联开关的三值ECL电路。设计实例表明这些方法具有简便、规范的特点。用PSPICE对设计的电路进行模拟得到的结果表明,采用并联开关技术设计的电路不仅具有正确的逻辑功能,而且比采用串联开关设计的电路具有更快的速度。     

基于状态转换图的555单稳态触发器设计方法

提出555时基电路的输出信号与输入信号之间具有时序特征.根据反映时序特征的状态转换图及单稳态触发器的工作特点,系统地研究了555单稳态触发器的设计方法,分析了外加触发信号的输入方式、电平幅度、持续时间要求、RC电路定时单元的接法及电容的充放电过程,并发现了一些新的设计方案.Multisim仿真及实际硬件验证证明了所提出设计方案的正确性.     

基于门冻结技术的无冒险RS触发器设计

数字电路中的冒险现象不仅会导致电路的误操作,而且消耗了很多能量、增加了操作时间,因此在电路设计中冒险的检测和消除非常重要．文章介绍了门冻结技术的基本思想,以此为基础给出了基于F门的CMOS与非门、或非门的逻辑单元电路设计,并将其应用到RS触发器的设计中,经PSPICE模拟显示,与传统的同步RS触发器相比,所设计的基于F门的同步RS触发器电路不仅具有正确的逻辑功能,消除了冒险,而且使电路的功耗也得到了有效地降低。     

基于低功耗双边沿JK触发器的异步时序电路设计

从JK触发器的激励表出发,介绍了基于单边沿JK触发器的同步时序电路和异步时序电路设计,提出了双边沿JK触发器的完整状态方程,并以此为基础讨论了基于双边沿JK触发器的异步时序电路的设计方法.     

基于CNFET的三值脉冲式D触发器设计

通过对脉冲式时序电路的研究,利用多值开关信号理论,设计基于碳纳米场效应晶体管的单边沿和双边沿三值脉冲式D触发器.该方案利用CNFET高速低功耗特征,结合多值逻辑电路的开关运算,简化函数表达式,优化电路结构,减少晶体管数量,达到了降低功耗的目的.经过HSPICE仿真结果表明,所设计的三值脉冲式D触发器具有正确的逻辑功能和低功耗特性.     

双边沿单稳态触发器的设计

对双边沿单稳态触发器的设计原理进行了研究，根据双边沿单稳态触发器工作特点的要求，以RC电路为定时单元，提出了积分型和微分型双边沿单稳态触发器的基本结构，阐明了双边沿单稳态触发器的设计方法，并具体设计了积分型和微分型双边沿单稳态触发器。     

可逆双边沿触发器的设计

提出了一种可逆双边沿D触发器的设计方法,该方法利用Feynman可逆逻辑门的信号复制特性,实现可逆D锁存器的设计.然后利用双边沿触发器原理,结合D可逆锁存器以及Fredkin和Modified Fredkin可逆逻辑门的数据选择功能,实现可逆双边沿触发器的设计.同时,利用Verilog硬件描述语言对提出的可逆双边沿D触发器的功能进行了描述.与已有的可逆触发器相比,在相同数据传输速率下,本文设计的双边沿触发器具有结构简单、垃圾位和常量输入少、量子代价更低的特点.     

四值单稳态触发器设计

在二值单稳态触发器设计的基础上，提出了四值单稳态触发器的设计方案．经过PSPICE模拟，所设计的电路具有正确的逻辑功能，并能由此方法推广到基值更高的单稳态触发器的设计．与二值单稳态触发器相比，四值单稳态触发器具有更强的功能．     

维持阻塞触发器的简化设计

本文对维持阻塞触发器的设计要点进行了归纳,发现在目前的传统设计中有二条连接线是可以节省的,实验也已予证实。 图1表示了一个由六个与非门组成的D型维持阻塞触发器,它的设计要点是 1.具有存贮信号的能力,具有互补的双轨输出。 2.受时钟脉冲cp的控制,只有当时钟来到时存贮的状态信号才发生变化。新状态Q′由激励输入D来决定:Q′=D。 3.在时钟cp来到时只发生一次Q→Q′的状态转换,以避免在工作中“空翻”的发生。