CMOS数字集成电路：原理与应用（三）

三、CMOS与门、与非门、或门、或非门及与或非门CMOS与门有2个输入端的CD4081,3个输入端的CD4073,4个输入端的CD4082等几种电路。所谓“与门”是指这个门电路的输出是各输入逻辑乘的结果,逻辑乘的含义就是与逻辑关系,其表达式为P=A·B。下面以CD4081为例来说明与逻辑关系,其符号如图1所示。     

单片式三相四线供电断相断零报警器

在三相四线制供电系统中,断相或断零故障导致三相负载失去平衡,如不及时发现并处理,将造成大范围电器烧毁。本文利用一片六门CMOS数字电路设计制作一款三相供电断相、断零声光报警电路,具有电路简单、工作可靠、功耗低、造价低廉、制作和调试方便等特点。电路由断相断零取样检测、超低频及音频振荡器等组成。如附图所示。单片六门电路CD4572内含一个二输入端与非门、一个二输入端或非门和四个非门(或称反相器)。与非门作检测控制器,由于有三相取样信号     

如何判别数字电路的好坏

<正> 门电路和触发器是构成数字电路的两大单元电路。在选购与使用之前,有必要对门电路和触发器好坏进行判别。下面介绍判别门电路和触发器好坏的两种简单方法,供读者参考。 1.判别门电路好坏的方法 门电路的好坏是根据不同门电路的逻辑特性来判别的。现以图1所示的CMOS“与非”门CD4011为例来加以说明。“与非”门的逻辑特性是:当所有的输入端全部为高电平时,输出为低电平,即“全高出低”;而只要有一个输入端为低电平,输出就为高电平,即“有低出高”。CMOS电路供电电压     

对称三进制逻辑CMOS电路的试制

根据有关对称三进制逻辑的资料,结合CMOS电路生产工艺特点,设计并试制了对称三值逻辑CMOS系列电路。其中包括倒相器与非门、或非门、变形反相器和T门共五种基本电路。本文叙述了设计方案,生产工艺及结果讨论。     

译码器作为信号源的应用

译码器在数字系统中有着广泛的应用,笔者在门电路测试仪中,将译码器作为测试信号源应用。下面作一介绍。我们知道,作为门电路的功能测试,其测试信号有下述特点: 1.对于与门(与非门、异或门),依次给输入端加“0”信号,其余输入端加“1”信号,若门电路输出为低电平(高电平),说明输入端无开路故障,否则,说明输入端有开路故障;如果门电路所有输入端都加“1”信号,若输出为高电平(低电平),说明输入端无短路故障,否则,输入端有短路故障。 2.对于或门(或非门),依次给输入端加“1”信号,其余输入端加“0”信号,若门电路输出为高电平(低电     

电路之美CD4069制作按键开关

初识逻辑门 大家好,今天开始我们来研究逻辑门电路。什么是逻辑门电路呢？从名字上看“逻辑门”应该是指有逻辑关系的门．门应该是种比喻．表示这种电路和门有着相同的特点。如果在名字里直接写上特点会显得太长,而用类似的事物代替既简洁又形象。那“门”有什么特点呢？     

基于忆阻器-CMOS晶体管的逻辑电路及其应用

针对传统组合逻辑电路存在的硬件资源利用率低和功耗高等问题,提出了一种基于忆阻器和CMOS晶体管的存算一体化组合逻辑电路设计方案。利用忆阻器存算一体、结构简单、与CMOS器件兼容等特性,减少了电路元器件数量。首先利用忆阻器的非易失性和阻变特性,设计忆阻与门、或门,结合CMOS晶体管实现与非门、或非门;然后,利用器件存算一体特性,提出了4R2T结构的异或门及同或门电路;最后,基于忆阻逻辑完备集设计了乘法器电路和图像加密电路,并采用LTspice验证电路功能正确性。结果表明,相比传统电路,所设计的乘法器电路元器件数量减少了50%,具有低功耗特性;所设计的图像加密电路具有良好的加密和解密效果,提升了运算效率。     

OC门的变通应用

OC 门又称集电极开路门,它与一般门电路的区别就在于它的输出管集电极是开路的,集电极的负载电阻由外电路决定。利用 OC 门的这一结构特点,可在某些场合使用时简化电路设计,扩展逻辑功能,起到一般门电路不能实现的功能。(一)作“线与”联接一般来说,TTL 门电路是不允许将输出端互相直接连接的,否则当其中一个门输出为高电平而其它门输出为     

基于数字电路设计直接比较型准四位ADC的仿真研究

为入门探索实现全数字化A/D转换器的集成设计方案,逐步改造4位简易ADC电路,使之成为基于门电路和触发器的设计范例。技术要点包括(1)量化编码基于CMOS非门阈值及其移动,(2)阈值移动基于非门组合传输门(替代电阻),(3)取样保持基于边沿D触发器,(4)ADC元架构业经搭建LSI电路验证成功。研究结论是Hspice仿真成功的该Flash型准4位ADC适用于低频段生物医学信号处理SoC的研制。     

CMOS门电路电磁信息泄漏评估

通过将CMOS工艺中的导线转化为电偶极子模型,提出了一种对CMOS工艺的门电路进行电磁信息泄漏评估的方法.仿真实验采用TSMC0.18μm工艺,实现了基于单轨逻辑以及SABL双轨逻辑的与非门,并用提出的评估方法对门电路的电磁信息泄漏进行评估.仿真结果表明,该评估方法能够对CMOS门电路的电磁信息泄漏程度进行量化评估,同时还表明了双轨门电路电磁信息泄漏弱于单轨门电路.     

基于ASIC设计的手工综合研究

针对IC前端设计中的关键技术,即将寄存器传输级(RTL)描述的手工综合成门级网表,通过人工参与的方式,运用数字电路设计知识将行为级代码用一些最基本的逻辑门(比如与非门、非门、或非门等)按照对应的综合电路模型得出其相应的门级电路.在ASIC设计过程中运用这种方法,不仅优化电路的结构,且能保证逻辑功能的正确性,同时可降低传输过程中的延迟,提高芯片设计的可靠性.因此,研究ASCI设计中的手工综合具有重要的实用价值.     

一种理解和设计传输门逻辑和静态CMOS门逻辑电路的方法

在充分了解NMOS管和PMOS管电学特性的基础上,我们总结了一个理解和设计传输门逻辑和静态CMOS门逻辑电路的方法,这种方法能够简单易懂的去理解基于MOS器件的传输门和静态CMOS门逻辑电路。运用这种方法,我们也可以方便的去设计传输门和静态CMOS门逻辑电路。我们的方法将静态逻辑门电路和传输门逻辑电路有机的统一起来,便于理解学生的理解和记忆。     

基于NCV门库的可逆逻辑门进化设计与优化

提出和实现了一种基于遗传算法的可逆逻辑门的设计方法。其特点是预先求出并存储所需功能的可逆逻辑门的真值表,并对NCV基本门库中的控制V门,控制V+门,控制非门,非门进行编码,通过这些基本门的级联,构成染色体暨可逆逻辑门,在逐代进化中按照既定逻辑功能和优化目标进行适应度评估,再利用遗传换代中的选择,交叉,变异等功能进行遗传操作,进而找到功能和性能均符合预定目标的可逆逻辑门。实验结果证明,此方法的可行性、有效性,与传统手工设计可逆逻辑门相比,其在求解速度和能力方面有显著提高。     

CMOS逻辑门电路的最佳设计

在CMOS逻辑门电路单级结构的设计中,要保证有一定的(?)速度,随着负载能力的增加,就要增大器件的宽长比,这导致(?)入电容的增加,因而就使扇出能力的增加受到限制,因此,近来的CMOS逻辑门电路的设计中都采用带有缓冲器的电路的所谓三级结构,并已形成产品系列,从逻辑功能上来是否带缓冲器是完全一样的,但带有缓冲器的门电路,改善电路的性能。 多级结构CMOS 门电路的设计关键在于决定各级器件的宽长比,如何设计带有缓冲器的具有三级结构的逻辑门电路使其级结构的宽长比对于负载能力和开头速度来说,具有合理的     

CMOS数字集成电路原理与应用（四）

(四)CMOS门电路综合应用利用各种门电路的逻辑关系和模拟应用,可以设计出一些非常实用的电路。下面介绍几个适用于家庭小电子制作应用方面的例子。1.组成触模式电灯开关电路     

基于QD-SOA-XGM的全光逻辑或非门研究

为了改善基于交叉增益调制效应的量子点半导体光放大器全光逻辑或非门的性能,研究了QD-SOA-XGM全光逻辑门的码型效应特性,用两个连“1”脉冲和单个“1”脉冲的峰值功率来衡量,即P30/P20。研究结果表明:第一级输入电流越小,逻辑或非门的性能越好,而第二级输入电流对或非门性能影响很小;在一定范围内,输入连续光功率越大、有源区长度越长、有源区宽度越宽、最大模式增益越大、损耗系数越小,或非门输出效果越好。     

高温CMOS数字集成电路直流传输特性的分析

分析了高温CMOS倒相器和门电路的直流传输特性,建立了相应的解析模型。根据分析,高温MOSFET阈值电压和载流子迁移率的降低,以及MOSFET漏端pn结泄漏电流的增加引起了CMOS倒相器和门电路直流传输特性劣化。在MOSFET漏端pn结泄漏电流的影响下,高温CMOS倒相器和门电路的输出高电平下降,低电平上升,导致了电路的功能失效。给出的理论模型和实验结果一致。     

一种分析MOS集成门内部电路的简易方法

在介绍了MOS反相器,与非门、或非门后,对那些规范的MOS门电路,学生可以将其分解成若干基本关系,从而分析写出电路的逻辑表达式,但对一些特殊结构的MOS门电路,学生则束手无策.针对这种情况,我们给同学介绍了一种简易的分析方法.本文中,暂且称之为“见驱动管就非法”以便记忆.分析图1所示电路,可见T_2是等效负载,T_1是驱动管,根据工作原理可列出其真值     

简单逻辑门电路学习方法初探

逻辑门是集成电路上的基本组件,逻辑门电路是当前数字电路广泛应用的重要前提和基础,它是不单是物理教育的重要组成部分,更是电子电器和计算机等相关专业的基础知识。由于逻辑电路要领功能繁多,记忆复杂,不易于掌握,学习起来容易感到力不从心。本文介绍了逻辑门电路的基本概念及表示方法,用类比的方法对逻辑门电路的规律进行总结,最后重点阐述逻辑门电路的实际应用。     

BiCMOS三态输出门电路的设计、制备及应用

设计了几种BiCMOS三态输出门电路,提出了采用先进的0.5μm BiCMOS工艺,制备所设计的三态输出门的技术要点和器件参数,并分析了它们既具有双极型(Bipolar)门电路快速、大电流驱动能力,又具备CMOS逻辑门低压、低功耗和高集成度的特性,因而它们特别适用于高速缓冲数字信息系统和其它便携式数字设备中.