基于MATLAB的神经网络数字逻辑设计及性能比较

文章利用神经网络实现基本的数字逻辑功能,并在MATLAB上进行了仿真。通过加入带有噪声的输入值以测试网络的稳健性能,这是一个比较和优化不同网络性能的过程。为了找到能够更好地实现基本数字逻辑的网络模型和训练算法,文中对感知器网络、BP网络和RBF网络做出了一系列的比较分析。尤其是对BP网络中的不同训练算法,均根据MATLAB的仿真情况文中做出了比较,结果可作为网络选用依据。     

Modeling of current mismatch induced by random dopant fluctuation in nano-MOSFETs

Deviation of threshold voltage and effective mobility due to random dopant fluctuation is proposed.An improved 65 nm average drain current MOS model calledαlaw is utilized after fitting HSPICE simulating data and extracting process parameters.Then,a current mismatch model of nanoscale MOSFETs induced by random dopant fluctuation is presented based on propagation of variation theory.In test conditions,the calculated standard deviation applying this model,compared to 100 times Monte-Carlo simulation data with HSPICE,indicates that the average relative error and relative standard deviation is 0.24%and 0.22%,respectively.The results show that this mismatch model is effective to illustrate the physical mechanism,as well as being simple and accurate.     

一个简单的65nm MOSFET失配模型

MOSFET的精确匹配对模拟和混合集成电路的性能至关重要,随着器件特征尺寸减小至纳米,将MOSFET失配模型进行改良以适应新工艺显得十分迫切.文中应用改进的AIPHA律平均漏电流模型拟合65 nm器件的HSPICE仿真数据,并提取了相关工艺参数,该模型与BSIM4模型数据相比平均相对误差为1.70%,相对标准差8.26%;再利用该模型并结合偏差传递公式实现了一个简单的65nm工艺MOS器件电流失配标准差计算模型.实验结果显示,该模型与HSPICE蒙特-卡罗仿真数据相比平均相对误差为7.69%,相对标准差为10.49%.这表明文中模型简单、有效,又能保证精度.     

多值逻辑基本运算的神经网络实现

多层感知器神经网络是典型的人工神经网络模型。算后，将其推广到多值逻辑。根据感知器神经元的分类特点，系统中的基本运算，从而也实现了任意三值逻辑函数。本文在分析二值感知器神经网络实现二值数字逻辑运采用三层前向稳健感知器神经网络实现了三值格代数。     

基于RT器件的三值与非门、或非门电路设计

共振隧穿（resonant tunnel,RT）器件本身所具有的微分负阻（negative differential resistance,NDR）特性使其成为天然的多值器件，文中利用RT器件的负阻特性,以开关序列原理为指导,设计了基于RT电路的开关模型,实现了更为简单的三值RT与非门和或非门电路,并利用MOS网络模型,通过SPICE软件仿真验证了所设计电路的正确性，该设计思想可推广到更高值的多值电路设计中。     

基于RT器件的三值与非门、或非门电路设计

共振隧穿(resonant tunnel,RT)器件本身所具有的微分负阻(negative differential resistance,NDR)特性使其成为天然的多值器件.文中利用RT器件的负阻特性,以开关序列原理为指导,设计了基于RT电路的开关模型,实现了更为简单的三值RT与非门和或非门电路,并利用MOS网络模型,通过SPICE软件仿真验证了所设计电路的正确性.该设计思想可推广到更高值的多值电路设计中.     

共振隧穿电路中翻转-传输代数系统的建立

在传统数字电路天关一信号理论的基础上.提出了一个全新的基于共振隧穿RT(Resonant Tunneling)电路的翻转-传输理论,建立了适用于共振隧穿电路的翻转-传输代数系统,确定了两种联结运算,并用共振隧穿器件实现了该两种联结运算的基本电路结构.为设计共振隧穿电路特别是基本逻辑电路提供了一个全新的理论基础和系统的设计方法.     

随机掺杂波动引起阈值电压偏离的统计分析

工艺参数波动和偏离已严重影响纳米集成电路制造性能和成品率,阈值电压是MOS集成电路设计中的重要参数,而随机掺杂工艺波动是引起阈值电压的偏离的一个重要因素.本文根据阈值电压的偏离的物理机制,通过统计分析的方法,推导随机掺杂波动引起阈值电压偏离标准差的简洁表达式,根据该公式计算了实际纳米工艺器件阈值电压偏离的标准差数据,该...     

基于复数权神经元的多值整形器稳健设计

复数权神经元是由于引入多阈值逻辑而使得权值为复数的神经元,被认为具有更强的性能。该文根据该神经元数学模型,结合POST代数系统中多值逻辑取值及运算的概念,实现了基于单个复数权神经元的多值整形运算,设计的多值逻辑整形运算具有稳健性能,所得结果表明用复数权神经元实现多值逻辑的有效性和可行性,说明了其强大的信息处理能力。