基于微分負阻ndr特性的三值t觸發(fā)器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，是一種T觸發(fā)器電路，具體設(shè)及一種基于微分 負阻NDR特性的S值T觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在二值邏輯電路中，基于MOS器件的各種觸發(fā)器結(jié)構(gòu)及應(yīng)用電路已經(jīng)發(fā)展的非常 成熟了，也取得了較為完善的研究成果。但對多值觸發(fā)器電路的研究還有很多空白需要填 補，特別是具有微分負阻NDR特性的多值觸發(fā)器電路，其中多值T觸發(fā)器電路的相關(guān)研究尤 為缺少。因而，對基于微分負阻NDR特性多值T觸發(fā)器的研究和設(shè)計具有重要意義。不僅是順 應(yīng)未來集成電路發(fā)展的趨勢，同時也將為具有微分負阻NDR特性的多值數(shù)字集成電路發(fā)展 奠定理論基礎(chǔ)，還可用于指導(dǎo)更高值和更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電路設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型提供了一種基于微分負阻NDR特性的 =值T觸發(fā)器電路。
[0004] 本實用新型中的第一NDR與非單元的輸入端分別與S值NDR文字電路的輸出％<^及 轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連。第二NDR與非單元的輸入端分別與S值NDR文字電路的輸出IqI 及NDR或非單元的輸出端相連。第SNDR與非單元的輸入端分別與S值NDR文字電路的輸出 明化NDR或非單元的輸出端相連。第四NDR與非單元的輸入端分別與S值NDR文字電路的輸 出2Q 2及2T2轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連。第五NDR與非單元的輸入端分別與ミ值NDR文字電路的 輸出IqI及 2T2轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連。第六NDR與非單元的輸入端分別與ミ值NDR文字電路 的輸出 2Q2及NDR或非單元的輸出端相連。
[0005] 第屯NDR與非單兀的輸入端分別與第一NDR與非單兀及第二NDR與非單兀的輸出端 相連。第八NDR與非單元的輸入端分別與第SNDR與非單元及第四NDR與非單元的輸出端相 連。第九NDR與非單元的輸入端分別與第五NDR與非單元及第六NDR與非單元的輸出端相連。
[0006] 第屯NDR與非單元的輸出端與第一NDR MOBILE反相器相連。第八NDR與非單元的輸 出端與第二NDR MOBILE反相器相連。第九NDR與非單元的輸出端與第SNDR MOBILE反相器 相連。
[0007] 第一NDR MOBILE反相器的輸出與S值NDR文字電路的輸入端相連。第二NDR MOBILE反相器的輸出與S值NDR文字電路的輸入端相連。第SNDR MOBILE反相器的輸出 與S值NDR文字電路的輸入端Lod相連。
[000引本實用新型的有益效果在于:提出了一個基于微分負阻NDR特性的S值T觸發(fā)器的 全新結(jié)構(gòu)，豐富了微分負阻電路的種類，對多值微分負阻NDR特性電路的應(yīng)用研究具有重要 的意義。
【附圖說明】
[0009] 圖I為本實用新型基于微分負阻NDR特性的S值T觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)。
[0010] 圖2為帶S個輸入端的S軌輸出NDR文字(literal)電路結(jié)構(gòu)。
[0011] 圖3(a)基于微分負阻NDR特性的與非運算單元結(jié)構(gòu)。
[001^ 圖3化)基于微分負阻NDR特性的或非運算單元結(jié)構(gòu)。
[001引圖3(c)基于微分負阻NDR特性的MOBILE反相器單元結(jié)構(gòu)。
[0014] 圖4為2T2轉(zhuǎn)換電路。
[0015] 圖5(a)為共振隧穿二極管RTD。
[0016] 圖5(b)為MOS-NDR等效網(wǎng)絡(luò)。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0018] 本實用新型包括S值S軌輸出結(jié)構(gòu)的微分負阻NDR文字(1 iteral)電路、基于微分 負阻NDR特性的與非運算單元、基于微分負阻NDR特性的或非運算單元W及基于微分負阻 NDR特性的MOBILE反相器單元。
[0019] 輸入端T首先與2T2轉(zhuǎn)換電路及<Y^轉(zhuǎn)換電路相連，兩個轉(zhuǎn)換電路的輸出再與NDR或 非單元相連。
[0020] S值NDR文字（1 iteral)電路為核屯、部分，文字電路的輸出為S軌結(jié)構(gòu)，每一軌均 為一個文字運算。
[0021] NDR與非單元1的輸入端分別與S值NDR文字（literal)電路的輸出Y及2T2轉(zhuǎn)換電 路的輸出端相連。NDR與非單元2的輸入端分別與S值NDR文字（literal)電路的輸出IqI及 NDR或非單元的輸出端相連。NDR與非單元3的輸入端分別與S值NDR文字（literal)電路的 輸出V及NDR或非單元的輸出端相連。NDR與非單元4的輸入端分別與ミ值NDR文字 (literal)電路的輸出 2Q2及2T2轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連。NDR與非單元5的輸入端分別與S值 NDR文字（literal)電路的輸出IqI及2T2轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連。NDR與非單元6的輸入端分 別與S值NDR文字(literal)電路的輸出 2Q2及NDR或非單元的輸出相連。
[0022] NDR與非單元7的輸入端分別與NDR與非單元1及NDR與非單元2的輸出端相連。NDR 與非單元8的輸入端分別與NDR與非單元3及NDR與非單元4的輸出端相連。NDR與非單元9的 輸入端分別與NDR與非單元5及NDR與非單元6的輸出端相連。
[0023] NDR與非單元7的輸出端與NDR MOBILE反相器1相連。NDR與非單元8的輸出端與NDR MOBILE反相器2相連。NDR與非單元9的輸出端與NDR MOBILE反相器3相連。
[0024] NDR MOBILE反相器1的輸出與ミ值NDR文字（literal)電路的輸入端L2D相連。NDR MOBILE反相器2的輸出與S值NDR文字（literal)電路的輸入端LiD相連。NDR MOBILE反相器3 的輸出與S值NDR文字(literal)電路的輸入端Lod相連。
[0025] 每一個單元模塊均與時鐘Vgk相連。
[0026] 本實用新型的=軌輸出結(jié)構(gòu)還能轉(zhuǎn)換為單軌輸出結(jié)構(gòu)。
[0027] 與非、或非和反相器運算單元均由具有微分負阻NDR特性的器件模塊組成。該模塊 可W是共振隧穿二極管RTD，也可W是由晶體管構(gòu)成的具有微分負阻NDR特性的MOS-NDR等 效網(wǎng)絡(luò)。
[0028] 本實用新型的理論出發(fā)點是=值T觸發(fā)器的一般表達式：
[0029]
[0030] 受為模運算。由于模運算比較復(fù)雜，特別是多值模運算，且在微分負阻NDR電路中 也沒有相關(guān)的研究。本實用新型將用NDR文字(literal)電路來實現(xiàn)該模運算的電路結(jié)構(gòu)。
[0031] 如圖1所示，本實用新型S值T觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)包括S軌輸出結(jié)構(gòu)的NDR文字 (literal)電路、基于微分負阻NDR特性的與非運算單元、基于微分負阻NDR特性的或非運算 單元W及基于微分負阻NDR特性的MOBILE反相器單元。
[0032] Iyi為文字運算，是=值代數(shù)系統(tǒng)中一個重要的運算，定義如下：
[0033]

[0034] 如圖2所示，帶S個輸入端的S軌輸出NDR文字（literal)電路結(jié)構(gòu)也是由基于微 分負阻NDR特性的與非運算單元、或非運算單元和MOBILE反相器單元組成。當文字 (1 i t era 1)電路的S個輸入端分別為：
[0035]
[0036]
[0037]
[0038] 實現(xiàn)了 S值T觸發(fā)器功能。
[0039] 如圖3(a)、（b)和（C)為基于微分負阻NDR特性的與非運算單元、或非運算單元及 MOBILE反相器單元結(jié)構(gòu)，用它們來實現(xiàn)上述數(shù)學(xué)表達式的電路結(jié)構(gòu)。
[0040] 如圖4為2T2轉(zhuǎn)換電路，*V轉(zhuǎn)換電路可W用MOBILE反相器單元實現(xiàn)。
[0041] 如圖5所示，NDR模塊可W用圖5(a)中的共振隧穿二極管RTD來實現(xiàn)，也可W用圖5 (b)中的MOS-NDR等效網(wǎng)絡(luò)來模擬微分負阻NDR器件的特性。
[0042] 根據(jù)文字運算的性質(zhì)：
[0043]
[0044] 該=值T觸發(fā)器還可W具有單軌的輸出結(jié)構(gòu)。此時，輸出為：
[0045] Q' =1 . VW+丫2q2+i ? 1了1〇9〇+1了1咕1+2了2\)〇+1 . 2了22〇2
[0046] 因此本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，對于W上=值T觸發(fā)器結(jié)構(gòu)的變換也將 落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于微分負阻NDR特性的三值T觸發(fā)器電路，其特征是:第一 NDR與非單元的輸入端分 另IJ與三值NDR文字電路的輸出Y及2T2轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連;第二NDR與非單元的輸入端 分別與三值NDR文字電路的輸出 1 Q1及NDR或非單元的輸出端相連;第三NDR與非單元的輸入 端分別與三值NDR文字電路的輸出qQ q及NDR或非單元的輸出端相連;第四NDR與非單元的輸 入端分別與三值NDR文字電路的輸出2Q 2及2T2轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連;第五NDR與非單元的 輸入端分別與三值NDR文字電路的輸出 1Q1及2Τ2轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連;第六NDR與非單元 的輸入端分別與三值NDR文字電路的輸出 2Q2及NDR或非單元的輸出端相連； 第七NDR與非單元的輸入端分別與第一 NDR與非單元及第二NDR與非單元的輸出端相 連;第八NDR與非單元的輸入端分別與第三NDR與非單元及第四NDR與非單元的輸出端相連； 第九NDR與非單兀的輸入端分別與第五NDR與非單兀及第六NDR與非單兀的輸出端相連； 第七NDR與非單元的輸出端與第一NDR MOBILE反相器相連;第八NDR與非單元的輸出端 與第二NDR MOBILE反相器相連;第九NDR與非單元的輸出端與第三NDR MOBILE反相器相連； 第一NDR MOBILE反相器的輸出與三值NDR文字電路的輸入端L2D相連;第二NDR MOBILE 反相器的輸出與三值NDR文字電路的輸入端L1D相連;第三NDR MOBILE反相器的輸出與三值 NDR文字電路的輸入端Lod相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于微分負阻NDR特性的三值T觸發(fā)器電路。本實用新型包括三值三軌輸出結(jié)構(gòu)的NDR文字（literal）電路、基于微分負阻NDR特性的與非運算單元、基于微分負阻NDR特性的或非運算單元以及基于微分負阻NDR特性的MOBILE反相器單元。微分負阻器件可以用共振隧穿二極管RTD實現(xiàn)，也可以由晶體管構(gòu)成的MOS-NDR等效網(wǎng)絡(luò)來模擬微分負阻NDR特性。本實用新型提供了一種全新的三值T觸發(fā)器結(jié)構(gòu)類型。
【IPC分類】H03K3/02
【公開號】CN205377816
【申請?zhí)枴緾N201620019105
【發(fā)明人】林彌
【申請人】杭州電子科技大學(xué)
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月8日