基于微分负阻ndr特性的三值t触发器电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电路设计技术领域，是一种T触发器电路，具体设及一种基于微分 负阻NDR特性的S值T触发器电路结构。
【背景技术】
[0002] 在二值逻辑电路中，基于MOS器件的各种触发器结构及应用电路已经发展的非常 成熟了，也取得了较为完善的研究成果。但对多值触发器电路的研究还有很多空白需要填 补，特别是具有微分负阻NDR特性的多值触发器电路，其中多值T触发器电路的相关研究尤 为缺少。因而，对基于微分负阻NDR特性多值T触发器的研究和设计具有重要意义。不仅是顺 应未来集成电路发展的趋势，同时也将为具有微分负阻NDR特性的多值数字集成电路发展 奠定理论基础，还可用于指导更高值和更复杂结构的电路设计。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供了一种基于微分负阻NDR特性的 =值T触发器电路。
[0004] 本实用新型中的第一NDR与非单元的输入端分别与S值NDR文字电路的输出％<^及 转换电路的输出端相连。第二NDR与非单元的输入端分别与S值NDR文字电路的输出IqI 及NDR或非单元的输出端相连。第SNDR与非单元的输入端分别与S值NDR文字电路的输出 明化NDR或非单元的输出端相连。第四NDR与非单元的输入端分别与S值NDR文字电路的输 出2Q 2及2T2转换电路的输出端相连。第五NDR与非单元的输入端分别与ミ值NDR文字电路的 输出IqI及 2T2转换电路的输出端相连。第六NDR与非单元的输入端分别与ミ值NDR文字电路 的输出 2Q2及NDR或非单元的输出端相连。
[0005] 第屯NDR与非单兀的输入端分别与第一NDR与非单兀及第二NDR与非单兀的输出端 相连。第八NDR与非单元的输入端分别与第SNDR与非单元及第四NDR与非单元的输出端相 连。第九NDR与非单元的输入端分别与第五NDR与非单元及第六NDR与非单元的输出端相连。
[0006] 第屯NDR与非单元的输出端与第一NDR MOBILE反相器相连。第八NDR与非单元的输 出端与第二NDR MOBILE反相器相连。第九NDR与非单元的输出端与第SNDR MOBILE反相器 相连。
[0007] 第一NDR MOBILE反相器的输出与S值NDR文字电路的输入端相连。第二NDR MOBILE反相器的输出与S值NDR文字电路的输入端相连。第SNDR MOBILE反相器的输出 与S值NDR文字电路的输入端Lod相连。
[000引本实用新型的有益效果在于:提出了一个基于微分负阻NDR特性的S值T触发器的 全新结构，丰富了微分负阻电路的种类，对多值微分负阻NDR特性电路的应用研究具有重要 的意义。
【附图说明】
[0009] 图I为本实用新型基于微分负阻NDR特性的S值T触发器电路结构。
[0010] 图2为带S个输入端的S轨输出NDR文字(literal)电路结构。
[0011] 图3(a)基于微分负阻NDR特性的与非运算单元结构。
[001^ 图3化)基于微分负阻NDR特性的或非运算单元结构。
[001引图3(c)基于微分负阻NDR特性的MOBILE反相器单元结构。
[0014] 图4为2T2转换电路。
[0015] 图5(a)为共振隧穿二极管RTD。
[0016] 图5(b)为MOS-NDR等效网络。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0018] 本实用新型包括S值S轨输出结构的微分负阻NDR文字(1 iteral)电路、基于微分 负阻NDR特性的与非运算单元、基于微分负阻NDR特性的或非运算单元W及基于微分负阻 NDR特性的MOBILE反相器单元。
[0019] 输入端T首先与2T2转换电路及<Y^转换电路相连，两个转换电路的输出再与NDR或 非单元相连。
[0020] S值NDR文字（1 iteral)电路为核屯、部分，文字电路的输出为S轨结构，每一轨均 为一个文字运算。
[0021] NDR与非单元1的输入端分别与S值NDR文字（literal)电路的输出Y及2T2转换电 路的输出端相连。NDR与非单元2的输入端分别与S值NDR文字（literal)电路的输出IqI及 NDR或非单元的输出端相连。NDR与非单元3的输入端分别与S值NDR文字（literal)电路的 输出V及NDR或非单元的输出端相连。NDR与非单元4的输入端分别与ミ值NDR文字 (literal)电路的输出 2Q2及2T2转换电路的输出端相连。NDR与非单元5的输入端分别与S值 NDR文字（literal)电路的输出IqI及2T2转换电路的输出端相连。NDR与非单元6的输入端分 别与S值NDR文字(literal)电路的输出 2Q2及NDR或非单元的输出相连。
[0022] NDR与非单元7的输入端分别与NDR与非单元1及NDR与非单元2的输出端相连。NDR 与非单元8的输入端分别与NDR与非单元3及NDR与非单元4的输出端相连。NDR与非单元9的 输入端分别与NDR与非单元5及NDR与非单元6的输出端相连。
[0023] NDR与非单元7的输出端与NDR MOBILE反相器1相连。NDR与非单元8的输出端与NDR MOBILE反相器2相连。NDR与非单元9的输出端与NDR MOBILE反相器3相连。
[0024] NDR MOBILE反相器1的输出与ミ值NDR文字（literal)电路的输入端L2D相连。NDR MOBILE反相器2的输出与S值NDR文字（literal)电路的输入端LiD相连。NDR MOBILE反相器3 的输出与S值NDR文字(literal)电路的输入端Lod相连。
[0025] 每一个单元模块均与时钟Vgk相连。
[0026] 本实用新型的=轨输出结构还能转换为单轨输出结构。
[0027] 与非、或非和反相器运算单元均由具有微分负阻NDR特性的器件模块组成。该模块 可W是共振隧穿二极管RTD，也可W是由晶体管构成的具有微分负阻NDR特性的MOS-NDR等 效网络。
[0028] 本实用新型的理论出发点是=值T触发器的一般表达式：
[0029]
[0030] 受为模运算。由于模运算比较复杂，特别是多值模运算，且在微分负阻NDR电路中 也没有相关的研究。本实用新型将用NDR文字(literal)电路来实现该模运算的电路结构。
[0031] 如图1所示，本实用新型S值T触发器电路结构包括S轨输出结构的NDR文字 (literal)电路、基于微分负阻NDR特性的与非运算单元、基于微分负阻NDR特性的或非运算 单元W及基于微分负阻NDR特性的MOBILE反相器单元。
[0032] Iyi为文字运算，是=值代数系统中一个重要的运算，定义如下：
[0033]
[0034] 如图2所示，带S个输入端的S轨输出NDR文字（literal)电路结构也是由基于微 分负阻NDR特性的与非运算单元、或非运算单元和MOBILE反相器单元组成。当文字 (1 i t era 1)电路的S个输入端分别为：
[0035]
[0036]
[0037]
[0038] 实现了 S值T触发器功能。
[0039] 如图3(a)、（b)和（C)为基于微分负阻NDR特性的与非运算单元、或非运算单元及 MOBILE反相器单元结构，用它们来实现上述数学表达式的电路结构。
[0040] 如图4为2T2转换电路，*V转换电路可W用MOBILE反相器单元实现。
[0041] 如图5所示，NDR模块可W用图5(a)中的共振隧穿二极管RTD来实现，也可W用图5 (b)中的MOS-NDR等效网络来模拟微分负阻NDR器件的特性。
[0042] 根据文字运算的性质：
[0043]
[0044] 该=值T触发器还可W具有单轨的输出结构。此时，输出为：
[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] 因此本领域的普通技术人员应当认识到，对于W上=值T触发器结构的变换也将 落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.基于微分负阻NDR特性的三值T触发器电路，其特征是:第一 NDR与非单元的输入端分 另IJ与三值NDR文字电路的输出Y及2T2转换电路的输出端相连;第二NDR与非单元的输入端 分别与三值NDR文字电路的输出 1 Q1及NDR或非单元的输出端相连;第三NDR与非单元的输入 端分别与三值NDR文字电路的输出qQ q及NDR或非单元的输出端相连;第四NDR与非单元的输 入端分别与三值NDR文字电路的输出2Q 2及2T2转换电路的输出端相连;第五NDR与非单元的 输入端分别与三值NDR文字电路的输出 1Q1及2Τ2转换电路的输出端相连;第六NDR与非单元 的输入端分别与三值NDR文字电路的输出 2Q2及NDR或非单元的输出端相连； 第七NDR与非单元的输入端分别与第一 NDR与非单元及第二NDR与非单元的输出端相 连;第八NDR与非单元的输入端分别与第三NDR与非单元及第四NDR与非单元的输出端相连； 第九NDR与非单兀的输入端分别与第五NDR与非单兀及第六NDR与非单兀的输出端相连； 第七NDR与非单元的输出端与第一NDR MOBILE反相器相连;第八NDR与非单元的输出端 与第二NDR MOBILE反相器相连;第九NDR与非单元的输出端与第三NDR MOBILE反相器相连； 第一NDR MOBILE反相器的输出与三值NDR文字电路的输入端L2D相连;第二NDR MOBILE 反相器的输出与三值NDR文字电路的输入端L1D相连;第三NDR MOBILE反相器的输出与三值 NDR文字电路的输入端Lod相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于微分负阻NDR特性的三值T触发器电路。本实用新型包括三值三轨输出结构的NDR文字（literal）电路、基于微分负阻NDR特性的与非运算单元、基于微分负阻NDR特性的或非运算单元以及基于微分负阻NDR特性的MOBILE反相器单元。微分负阻器件可以用共振隧穿二极管RTD实现，也可以由晶体管构成的MOS-NDR等效网络来模拟微分负阻NDR特性。本实用新型提供了一种全新的三值T触发器结构类型。
【IPC分类】H03K3/02
【公开号】CN205377816
【申请号】CN201620019105
【发明人】林弥
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年1月8日