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。     

三值TTL施密特电路的研究

本文通过对施密特电路的跳阈分析,指出在二值TTL施密特电路中实现该一功能的核心部件为阈值可控的差动电流开关。根据三值TTL电路有两个信号检测阈值的特点,本文设计了有二次跳阈反应的三值TTL施密特电路。PSPICE模拟证明了设计的电路具有理想的施密特电路功能。     

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.     

三值双传输管电路的通用综合方法

提出采用双传管逻辑设计三值电路的方法,对每个MOS管的逻辑功能均采用传输运算予以表示以实现有效综合.建立了三值双传输管电路的反演法则和对偶法则.新提出的三值双传输管逻辑电路具有完全基于标准CMOS工艺,无需对MOS管作任何阈值调整,结构简单、规则,输入信号负载对称性好,逻辑摆幅完整以及无直流功耗等特点.采用TSMC 0.25μm工艺参数和最高电压为3V的HSPICE模拟结果验证了所提出综合方法的正确性.     

逻辑函数FGOC展开的最小化技术

为了减少已有图形法的最小化算法的计算量，提出了新的逻辑函数在固定极性下的或-符合（FGOC）展开最小化算法.引入了逻辑函数FGOC展开的矩阵,分析了单变量与二变量逻辑函数的FGOC展开及其矩阵.基于符合运算的性质,推导出此矩阵的递推律.推广至任意多变量逻辑函数，可以得到全部FGOC的展开矩阵.并提出了FGOC展开最小化方法.通过分析逻辑函数的FGOC展开过程，研究了变量数与符合算法的运算次数的规律.结果表明，与图形法的FGOC展开最小化方法相比较, 随着变量数的增加，符合运算次数大幅度减少.该方法适合于计算机编程实现，并能快速获得计算结果.     

新型钟控神经元MOS采样/保持电路

为实现连续时间信号到离散时间信号的转换,提出一种采用钟控神经元MOS管设计的新型电压型采样保持电路.在设计新方案中,通过引入nMOS阈值补偿单元,克服单管神经元MOS跟随器存在阈值损失这一缺点,提高采样保持电路的精度.采用具有高功能度的钟控神经元MOS管实现采样保持和跟随输出,使所设计的电路具有简单的结构和较低的功耗.对钟控神经元MOS管的SPICE宏模型进行改进,改进后的模型可用于对具有可变浮栅预置电压的电路进行分析.采用TSMC 0.35μm双层多晶硅CMOS工艺参数对设计电路进行HSPICE模拟,并对新设计方案与现有采用神经元MOS管设计的采样保持电路进行比较.模拟结果表明,所提出设计方案明显提高了采样精度,并具有较低功耗.     

基于或-符合运算Reed-Muller展开系数的对称变量检测算法

针对或-符合代数系统中缺失对称变量检测的有效方法等问题,提出了该代数系统基于或-符合运算Reed-Muller展开系数的十二类变量对称性检测算法。该算法通过分析逻辑函数关于变量xi、xj展开的子函数系数矩阵和或-符合运算Reed-Muller展开系数按变量xi、xj组合分解系数矩阵的对应关系,揭示了任意两变量间各类对称性所满足的分解系数矩阵的约束条件,提出了各类逻辑变量的对称性检测步骤。应用结果表明,与传统方法相比,免去了从逻辑函数的CRM展开式变换为最小项展开式或RM展开式的变换域转换过程,也解决了在该域中图形方法检测的完备性问题,具有简单、直观、完备及适合计算机编程等优点。     

三值双传输管电路的通用综合方法

提出采用双传管逻辑设计三值电路的方法,对每个MOS管的逻辑功能均采用传输运算予以表示以实现有效综合.建立了三值双传输管电路的反演法则和对偶法则.新提出的三值双传输管逻辑电路具有完全基于标准CMOS工艺,无需对MOS管作任何阈值调整,结构简单、规则,输入信号负载对称性好,逻辑摆幅完整以及无直流功耗等特点.采用TSMC 0.25μm工艺参数和最高电压为3V的HSPICE模拟结果验证了所提出综合方法的正确性.     

三值互斥变量函数的图形表示与化简方法的研究

该文分析了三值互斥变量的约束条件,提出一种三值互斥变量的图形表示方法和图形化简规则,大大压缩了卡诺图的规模,把变量的互斥性直观地表现出来,化简直观方便。     

开关信号理论与绝热CMOS电路设计

重新定义了钟控信号的表示方法,发展了适用于绝热电路的开关级设计理论.设计了实现全部钟控信号的基本单元电路,这些电路包括单轨和双轨结构,并给出了它们的多种级联方式.所提出电路的功耗与其他绝热电路相当,并工作于二相正弦功率时钟,因此可降低时钟电路的设计难度.这些电路可分别应用于需要基0信号和基1信号的绝热电路设计中.与以往大部分绝热电路不同的是,应用所提出的电路结构可以实现在同一时钟相位有多级电路同时参加运算.这一特性可以有效减少实现复杂逻辑电路时的等待时间以及实现流水结构时所需插入的缓冲器数目.通过对基0信号2∶1数据选择器和基1信号全加器的设计及SPICE模拟,验证了所提出设计技术的有效性以及电路的低功耗特性.