一种利用自举效应的Charge-Recovery逻辑电路

提出了一种新的 semi- adiabatic逻辑电路—— Bootstrap Charge- Recovery Logic( BCRL) .该电路由 semi- adiabatic电路完成逻辑运算 ,而由自举的 NMOS管驱动负载 ,对负载的操作为 full- adiabatic过程 .BCRL电路由两相无交叠脉冲时钟电源供电 ,输出为全摆幅脉冲信号 .比较了 BCRL反相器驱动电容负载时与静态 CMOS电路及部分文献中的 semi- adiabatic电路的功耗差别 .应用 0 .65μm CMOS工艺器件参数的模拟结果表明 ,BCRL电路可以在1 0 0 MHz脉冲电源频率下正常工作 ,并且有较好的降低功耗的效果     

低电压Charge-Recovery逻辑电路的设计

提出了一种新的适用于低电压工作的 sem i- adiabatic逻辑电路—— Dual- Swing Charge- Recovery L ogic(DSCRL) .该电路由 CMOS- latch- type电路及负载驱动电路构成 ,对负载的驱动为 full- adiabatic过程 .DSCRL 的电源为六相双峰值脉冲电源 ,低摆幅脉冲用于驱动负载 ,高摆幅脉冲用于驱动 CMOS- latch- type电路 .降低负载上摆幅时驱动负载的 NMOS管的栅压可以保持不变 ,有效地解决了传统的 adiabatic电路在低电压工作时 charge- re-covery效率降低的问题 .文中比较了 DSCRL 电路与部分文献中的 semi- adiabatic电路的功耗 ,DSCRL 在低电压工作方面     

一种低功耗高性能自举采样开关

提出了一种基于TSMC 40 nm/0.9 V CMOS工艺设计的适用于音频范围的低功耗高性能栅压自举采样开关电路。通过PMOS晶体管的衬底和漏极相连接代替了时钟放大模块,极大降低了电路整体的功耗。在输入端增加了一个NMOS晶体管,随着开关时钟的开启/关闭,通过抑制核心采样晶体管的体效应,可以有效提高开关线性度。鉴于音频信号的范围,选用频率为19.53 kHz、幅值为0.3 V的正弦波信号进行10 MHz采样频率的高速采样仿真,与传统结构相比,有效位数(ENOB)、信噪比(SNR)、无杂散动态范围(SFDR)和总谐波失真(THD)四项性能指标分别提升了5.5%、3.7%、13.8%和5.4%,并且功耗降低了36.8%。     

一种简易双口RAM逻辑电路

智能化仪器仪表往往具有多种功能,如数据采集、实时控制、分析计算以及显示报警等。为了改善仪表性能,提高速度,常常采用多个CPU并行工作的方式,即两个(或更多)CPU同时工作,处理不同的任务。这样,各CPU之间的数据共享就成了一个非常重要的问题。采用双端口RAM(以下简记DRAM)是解决CPU之间数据共享的有效办法。本人在“路谱分析仪”的研制中,采用1/2 74LS73集成电路设计了一种简易的DRAM逻辑电路。实践证明该电路工作可靠,效率高。因为采用分时入访的方法,无竞争危险,由于不需握手信号(handshake),每个CPU都可把DRAM视作自己的本地RAM一样进行存取,这样不仅方便了软件设计,而且提高了软件的效率。     

一种用于高速高精度A/D转换器的时钟自举电路

设计了一种双电容结构时钟自举电路,分析了电路工作原理,用Cadence Spectre仿真器和0.35μm CMOS PDK进行电路前仿真和后仿真.仿真结果表明,设计的双电容结构时钟自举电路能使采样电路线性度达到110dB以上,该电路已用于16位A/D转换器的设计并流片.经测试,采用该结构的16位A/D转换器的SFDR为96.25dB(FS),信噪比为76.45dB(FS).     

一种基于自举电路的可调恒压恒流源设计

介绍了一种基于自举电路的可调恒压恒流源的设计.解决了使用普通运算放大器调整较高输出电压的问题.在输出电压在较大范围变化时,通过自举的方法保证运算放大器的供电电压不变,并且能够对输出电压和电流进行有效地调整,实现了0~30V的电压输出和0~1A的电流输出.     

时序逻辑电路故障的一种检测方法

阐述了时序逻辑电路的故障检测序列集的生成和验证方法,说明了主要包括,状态描述,检测序列生成,模拟验证,其中检测序列集的生成和检测最为重要,只要得一经过检验的检测序列集,那么顺序地向待测电路施加检测序列,并逐次测量电路的响应,就可以达到电路故障检测的目的。     

一种高线性度CMOS自举采样开关

作为ADC系统与外界的接口,采样开关的性能优劣直接决定了ADC所接收到的信号纯度和真实性。高线性度的CMOS开关可在极大程度上抑制采样时间不确定、时钟馈通和电荷注入等非线性误差。文章首先讨论了MOS采样开关非线性的来源和互补型CMOS采样开关的不足之处,然后设计实现了一种高线性度CMOS自举采样开关。仿真结果表明所设计的高线性度CMOS自举开关的SFDR达101.5dB,可以适用于16位精度的ADC应用要求。     

一种新型的绝热低功耗逻辑电路

文中作者提出了一种新型的自举式 Adiabatic逻辑电路—— Pass Transistor-Bootstrap Charge Recov-ery logic(PT-BCRL) ,该电路的操作分为两级 ,第一级负责逻辑值的运算 ,采用传统的 ECRL电路 ,第二级电路通过利用自举效应经 NMOS管对负载进行充放电 ,使得其充放电为一全绝热过程 ;另外 ,第一级电路通过一互补传输门与第二级电路相连 ,使得该电路的能量的传输和恢复效率都显著得到提高。由于电路分两级操作 ,它很好地解决了传统 Adiabatic电路的功耗和负载电容值直接相关的问题 ,这在用 0 .6μm CMOS工艺器件参数进行的电路模拟中得到了初步验证     

一种适用于开关电容电路的MOS开关栅增压电路

提出了一种新的MOS器件栅增压电路,它在减小MOS开关导通电阻的同时,减少了衬偏效应以及MOS开关输出信号的失真. 该电路采用了0.13μm 1.2V/2.5V CMOS工艺,HSPICE的仿真结果表明该栅增压电路适用于高速低电压开关电容电路.     

用于能量回收逻辑的正弦功率时钟电路

分析了功率时钟对电容负载充电与回收的物理过程，研完了正弦功率时钟产生电路的基本结构，考虑了功率时钟的频率与相位的稳定性。在此基础上，提出了稳定功率时钟频率与相位的功率时钟产生电路，即接入外部参考时钟，使振荡电路与参考时钟同步。用0．8μm DPDM CMOS工艺实现了一个简化的两相正弦功率时钟产生电路，通过物理测试，验证了电路的工作原理。     

一种低电压高频率采用自举电路的BiCMOS驱动电路

本文给出一种适用于低电压、高开关频率升压型DC—DC转换器的BiCMOS驱动电路。该驱动电路采用自举升压技术,它的工作电压最低可达1．5V,在负载电容为60pF条件下,工作频率高达5MHz。文章详细的介绍了此驱动电路设计思想,并且给出最终设计电路。电路基于Samsung AHP615 BiCMOS工艺设计,经Hspice仿真验证达到设计目标。     

适用于中频采样的CMOS自举采样开关

分析了影响CMOS采样开关性能的非理想因素,针对中频采样A/D转换器对采样开关特性的要求,改进得到了一种新型的CMOS自举采样开关.较之传统栅压自举开关,此新型MOS采样开关能够消除由于阈值电压随输入信号变化所产生的非线性.基于0.18 μm标准CMOS数模混合工艺对电路进行了模拟,模拟结果显示,在输入信号为2.39 MHz正弦波,峰峰值为2V,采样时钟频率为100 MHz时,开关的无杂散动态范围达到116.7 dB,较之传统自举采样开关提高了15dB左右.试验结果表明该栅增压电路非常适用于高速中频采样.     

一种用于高速高精度A/D转换器的自举采样电路

介绍了一种新型的CMOS自举采样电路。该电路适用于12位100 MHz采样频率的A/D转换器。采用P型栅压自举开关补偿技术,可以有效地克服采样管导通电阻变化引入的非线性失真,提高采样精度。仿真结果表明,采样时钟频率为100 MHz时,输入10 MHz信号,可得信噪失真比(SNDR)为102 dB,无杂散动态范围(SFDR)为103 dB。信号频率达到采样频率时,仍有超过85 dB的SNDR和87 dB的SFDR,满足高速高精度流水线A/D转换器对采样开关线性度和输入带宽的要求。电路采用SMIC 0.18μm CMOS数模混合工艺库实现,电源电压为1.8 V。     

一种新型栅压自举采样开关

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种新型的栅压自举采样开关。采用镜像结构,增加了自举电容。采用时钟控制反相器,减少了MOS采样开关管的栅极节点寄生电容。这些措施有效抑制了电荷共享效应,提高了线性度,提高了采样开关的导通、关断速度。仿真结果表明,在6.25 MHz频率、0.8 V输入正弦波信号、100 MHz采样频率的条件下,该栅压自举采样开关的SFDR为111.3 dBc,SNDR为108.9 dB。     

一种新型的AC-PDP能量恢复电路

在简单介绍表面放电型AC-PDP的结构和发光原理的基础上,引出能量恢复电路的思想.介绍常用的能量恢复电路及其工作过程,指出该类电路的弊端.提出一种全新的能量恢复电路,最后给出了其控制波形.     

A Novel Low-Power Logic Circuit Design Scheme

This brief proposes a novel low-power digital logic design scheme based on the energy exchange in the switched inductor-capacitor (SLC) circuit. It presents a design paradigm which in ideal case may lead to a circuit capable of performing logic operations with no switching losses. In traditional integrated circuit design, the energy is stored in the output load capacitor through a pull-up path (corresponding to storing a logic 1). When the output changes its logic value, this stored energy is dissipated through the pull down path to the ground. In order to reduce this switching energy dissipation each time the load capacitor is discharged, we store its energy in the magnetic field of the inductor in the proposed SLC architecture. Whenever the output load needs to be charged again, we transfer the energy back from the inductor to the load capacitor. This significantly reduces the switching energy. We illustrated the operation of the SLC architecture through SPICE simulation. A brief discussion of some practical considerations for this architecture is also presented     

A Single-Capacitor Bootstrapped Power-Efficient CMOS Driver

A high-speed and low-power driver employing a single bootstrap capacitor is reported. It outperforms the other CMOS bootstrap drivers in terms of power dissipation, performance, and active area, under the similar loading conditions and circuit parameters, when implemented in the triple-well 0.13-$muhboxm$CMOS process from UMC.     

能量回收阈值逻辑电路

通过把阈值逻辑应用在能量回收电路中,提出了一种新的电路形式--能量回收阈值逻辑电路(energy recovery threshold logic,ERTL).阈值逻辑的应用,使ERTL电路的门复杂度大大降低,同时进一步降低了功耗.分别以ERTL电路和静态CMOS电路设计了4位超前进位加法器,两个加法器采用相同的结构.ERTL加法器逻辑电路的晶体管数目只占静态CMOS加法器的63%,与现有的能量回收电路相比,硬件开销减少.设计使用的是TSMC 0.35μm工艺,分别在3V和5V工作电压下对电路进行Spice仿真.仿真结果显示,在实际的工作负载和工作频率范围内,ERTL电路的能耗只有静态CMOS电路的14%～58%.