基于控阈技术的四值电流型CMOS电路设计

以开关信号理论为指导,对电流型CMOS电路中如何实现阈值控制进行了研究.建立了实现阈值控制电路的电流传输开关运算.在此基础上,设计了具有阈值控制功能的电流型CMOS四值比较器、全加器及锁存器等电路.通过对开关单元实施阈值控制后,所设计的电路在结构上得到了非常明显的简化,在性能上也获得了优化.PSPICE模拟验证了所提出的电路具有正确的逻辑功能并且较之以往设计具有更好的瞬态特性和更低的功耗.     

基于控阈技术的电流型CMOS全加器的通用设计方法

利用电流信号的阈值易于控制这一特点,对电流型CMOS电路中如何实现阈值控制进行了研究.以开关信号理论为指导,建立了实现阈值控制电路的电流传输开关运算并具体指导设计了具有阈值控制功能的二值和多值电流型CMOS全加器.提出了适用于任意逻辑值的可控阈电流型CMOS全加器的通用设计方法.通过对开关单元实施阈值控制后,所设计的电路在结构上得到了非常明显的简化,在性能上也获得了改善.最后给出了采用0.25μm CMOS工艺参数的HSPICE模拟结果及其能耗比较.     

基于开关信号理论的电流型CMOS多值施密特电路设计

以开关信号理论为指导,建立了描述电流型CMOS多值施密特电路中阈值控制电路的电流传输开关运算.在此基础上,提出了新的电流型CMOS三值和四值施密特触发器设计.所设计的电路可提供多值电流和电压输出信号,回差电流的大小只需通过改变MOS管的尺寸比来调节.所提出的电路较之以往设计具有结构简单,回差值调整容易以及可在较低电压下工作等特点.采用TSMC 0.25 μ m CMOS工艺参数和1.5V电压的HSPICE模拟结果验证了所提出设计方案的有效性和电路所具有的理想回差特性.     

对称三值电流型CMOS电路设计

本文应用开关信号理论,建立了采用对称三值逻辑的传输电流开关理论,该理论能指导从开关级设计对称三值电流型CMOS电路.应用该理论设计的对称三值电流型CMOS电路不仅具有简单的电路结构和正确的逻辑功能,而且能处理具有双向特性的信号.     

基于开关信号理论的三值电流型CMOS电路设计

本文应用开关信号理论对电流型CMOS电路中MOS传输开关管与电流信号之间的相互作用进行了分析,并提出了适用于电流型CMOS电路的传输电流开关理论。应用该理论设计的三值全加器等电路具有简单的电路结构和正确的逻辑功能,从而证明了该理论在指导电流型CMOS电路在开关级逻辑设计中的有效性。     

基于比较器的四值电流型CMOS加减电路设计

该文通过对电流型CMOS电路的阈值控制引入了多值电流型比较器。与2值逻辑电路相比,多值逻辑电路的单条导线允许更多的信息传输。相较于电压信号,电流信号易实现加、减等算术运算,在多值逻辑的设计上更加方便。同时提出了基于比较器的4值基本单元设计方法,实现了4值取大、取小以及反向器的设计,在此基础上设计实现了加法器和减法器。该设计方法在2值、3值以及n值逻辑上同样适用。实验结果表明所设计的电路具有正确的逻辑功能,较之相关文献电流型CMOS全加器有更低的功耗和更少的晶体管数。     

一种应用于高速电流型DAC的电流开关驱动器

就电流开关驱动器对高速电流型DAC动态性能的影响因素进行了分析,给出了设计应对措施,并设计了一种结构简单使用了同步锁存技术、低驱动信号摆幅技术和低信号交叉点技术的电流开关驱动器电路.基于SMIC 0.18μm CMOS工艺模型,采用Hspice仿真工具,对电流开关驱动器进行仿真分析,结果表明所设计驱动器电路功能正确.测试结果表明,应用该电流开关驱动器的一款嵌入式14位400MSPS DAC电路在输出80 MHz正弦信号时,达到76.47 dB的无杂散动态范围,所设计电流开关驱动器能保证高速电流型DAC的良好动态性能.     

CMOS电路中外部能耗控制模块的设计与实现

传统的大规模集成电路的功耗控制方法存在运算量高、精确度有限的问题。因此,基于双阈值低功耗技术设计并实现CMOS电路中外部能耗控制模块,采用双阈值电压技术通过较低阈值的晶体管设计CMOS能耗控制模块。通过高阈值电压的NMOS管控制低阈值模块,降低电路的泄露电流,使用低阈值模块中的NMOS管对CMOS门单元电路进行管理,提高门单元电路的运行效率,降低总体CMOS电路的功耗。采用双阈值技术设计CMOS电路的单边沿脉冲触发器,对触发器的时钟响应电路进行优化,确保时钟翻转通过数字信号进行管理,极大降低时钟翻转频率,减小电路动态功耗。实验结果表明,所设计模块具有较高的控制效率,较低的延迟和功耗,其控制下的CMOS电路节能效果显著。     

基于并联开关的低电压低功耗电流型CMOS电路设计

该文提出了一种电流型CMOS电路的并联开关结构,使得电流型CMOS电路能在较低的电源电压下工作,因而可以实现电路的低功耗设计,同时在相同的电源电压下,采用并联开关结构的电路比相应的串联开关电路具有更快的速度,PSPICE模拟证明了采用并联开关结构设计的电路能在较低的电源电压下工作,并具有较小的电路延时。     

基于开关信号理论的电流控阈技术及I^2L施密特电路

本文在开关－信号理论的指导下，采用电流信号表示逻辑值，对Ｉ＾２Ｌ电路中如何实现阈值控制进行了研究，在此基础上，提出了实现阈值控制电路的接地开关运算表示式，并用于设计相应的三值Ｉ＾２Ｌ施密持反相器电路，用ＰＳＰＩＣＥ程序模拟证明了所设计的电路具有理想的施密特电路特性。     

Current-mode CMOS multiple-valued logic circuits

Current-mode CMOS circuits are receiving increasing attention. Current-mode CMOS multiple-valued logic circuits are interesting and may have applications in digital signal processing and computing. In this paper we review several of the current-mode CMOS multiple-valued logic (MVL) circuits that we have studied over the past decade. These circuits include a simple current threshold comparator, current-mode MVL encoders and decoders, current-mode quaternary threshold logic full adders (QFAs), current-mode MVL latches, current-mode latched QFA circuits, and current-mode analog-to-quaternary converter circuits. Each of these circuits is presented and its performance described     

DESIGN OF TERNARY CURRENT-MODE CMOS CIRCUITS BASED ON SWITCH-SIGNAL THEORY

By applying switch-signal theory, the interaction between MOS transmission switch-ing transistor and current signal in current-mode CMOS circuits is analyzed, and the theory oftransmission current-switches which is suitable to current-mode CMOS circuits is proposed. Thecircuits, such as ternary full-adder etc., designed by using this theory have simpler circuit struc-tures and correct logic functions. It is confirmed that this theory is efficient in guiding the logicdesign of current-mode CMOS circuits at switch level.     

Algorithmic analogue-to-quaternary convertor circuit using current-mode CMOS

A new current-mode CMOS algorithmic analogue-to-quaternary data convertor circuit has been realised in a standard polysilicon-gate CMOS technology. This circuit accepts an analogue current input and develops a set of quaternary, base-four, output currents. A single type of convertor cell may be cascaded to the desired number of quaternary output digits. The reference current that defines the full scale input range may be set externally. This circuit is input-output compatible with other previously described VLSI-compatible current-mode CMOS quaternary threshold logic and memory circuits.<>     

基于传输开关理论的电流型多值CMOS电路设计

本文以开关信号理论为指导，对电流型CMOS电路中开关变量和信号变量的相互作用进行了分析，并引入了适用于CMOS电路的电流开关理论。基于电流传输开关理论，对几类重要的三值CMOS电路进行了设计，结果表明，应用该理论能获得简单的电路设计。从而进一步完善了开关级逻辑电路设计的研究。     

混合型多值CMOS电路的代数理论

该文在传输函数理论和电流型CMOS电路代数理论的基础上,提出了混合型多值CMOS电路的代数理论,并应用该理论设计了译码器和编码器。设计结果表明基于该代数理论的设计优于传统设计。     

阈算术代数系统及多值电流型CMOS电路设计

该文根据电流信号易于实现算术运算的特点,定义了阈算术运算及非负运算,建立了一个适合于电流型电路设计的阈算术代数系统,并在阈算术代数系统中定义和图为阈算术函数的图形表示。在此基础上,通过三值电流型CMOS电路的设计实例,阐述了运用和图将逻辑函数转化为阈算术函数的电流型CMOS电路设计方法。采用TSMC 0.18m CMOS工艺参数的HSPICE模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑功能。阈算术代数系统的提出及和图的运用为电流型电路设计提供了一种新的简单有效的方法。