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。     

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.     

开关——信号理论与数字电路的开关级设计

本文在分析数字电路的传统设计理论中存在问题的基础上，提出了使用开关变量与信号变量来分别描写数字电路内部元件的开关状态与电路信号等二者，并由此出发建立了开关——信号理论。根据具体数字电路内部的工作原理，本文分别对CMOS与ECL等二种电路进行了讨论．并发展了相应的开关级设计技术。设计实例表明，由于设计中以开关晶体管为构造单元，因此开关级设计的电路要比传统的仃级设计具有较简单的结构。     

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.     

基于控阈技术的电流型CMOS多值ADC电路设计

本文利用传输电流开关理论对多值A／D转换器进行了理论分析，设计了基于数字电路设计理论中控阈技术的电流型CMOS多值A／D转换器电路，计算机模拟表明该电路设计具有正确的逻辑功能。利用该设计方法可避免模拟信号的复杂处理，显著地简化了电路结构，提高了A／D转换的信息密度。     

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.     

一种新型低电压极限电流检测电路

为磁滞电流控制的DC-DC开关稳压器设计了一种新型的极限电流检测器。该电路不借助于专门的电流检测电路,只使用一个检测MOSFET和一个电压比较器来实现极限电流检测,减小了电路的复杂度。针对电流检测器的要求,设计了一种低电源电压、高共模电压的比较器。使用TSMC 0.18μm CMOS混合信号工艺,对电路进行设计。结果表明,电路具有很好的容差特性,并且电路可工作在1.2 V的低电源电压下。     

对称传输电流开关理论与对称三值电流型CMOS算术电路

本文应用开关－信号理论建立了基于对称三值逻辑适用于对称三值电流型ＣＭＯＳ电路开关级设计的对称传输电流开关理论。     

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.     

Theory of differential current switches and logic design of ternary ECL circuits at switch level

Starting from the viewpoint that the switch states and signal values in a digital circuit should be described separately by two different kinds of variable, the interaction between the switching element and signal in multi-valued ECL circuits is analysed and two types of connection operations, threshold switching operation and current switching operation, are proposed. The properties and circuit realizations of these new operations are discussed and the theory of differential current switches applicable to ECL circuits is established. Examples of basic ternary ECL circuits confirm that this theory can effectively guide the logic design of ternary ECL circuits at switch level. The circuits are verified by using the SPICE II program. They have the same logic level difference and transient characteristic as binary ECL circuits. Since the multi-valued ECL circuit uses only one set of power supply and can set several threshold values by using reference levels, it can be fabricated using conventional ECL techniques and is compatible with binary ECL circuits.     

A Low Power Analog CMOS Vision Chip for Edge Detection Using Electronic Switches

An analog CMOS vision chip for edge detection with power consumption below 20 mW was designed by adopting electronic switches. An electronic switch separates the edge detection circuit into two parts: one is a logarithmic compression photocircuit, and the other is a signal processing circuit for edge detection. The electronic switch controls the connection between the two circuits. When the electronic switch is off, it can intercept the current flow through the signal processing circuit and restrict the magnitude of the current flow below several hundred nA. The estimated power consumption of the chip, with 128 × 128 pixels, was below 20 mW. The vision chip was designed using 0.25 µm 1‐poly 5‐metal standard full custom CMOS process technology.     

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。