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基于电流模技术的数控集成电路设计与研究

盛法生  
【摘要】:论文讨论了基于电流模技术的数控集成电路的研究意义与应用前景。首先以电流镜、电流传输器、开关电流电路知识为基础,介绍了构成数控电路的基本单元电路。根据多值模代数运算理论及开关信号理论,建立了适用于I-L电路设计的三值模接地开关运算表示式,在此基础上成功指导了模3加、减、乘和除等运算电路的开关级设计:应用开关信号理论,从电流型CMOS电路的特点出发,提出了适用于CMOS电路的混合开关理论,并将该理论应用于多值电流型CMOS电路的设计:对上述设计的电路进行模拟和测试所获得的结果表明,采用模代数运算和开关信号理论设计的电路都具有正确的逻辑功能,从而进一步完善和增加了多值模电路设计的内容。通过对传统二值D/A转换器和使用电流镜偏置电流,以使增加电流镜的输入电流、降低开关延迟、提高性能的研究,提出了描述多值CMOS D/A转换器的数学表示和电路设计,并在实验的基础上分别设计了四值三阈和四值二阈检测D/A转换器,从而提高了集成电路的信息密度,加速了数据处理速度。在以上各项研究的基础上,论文结合电流型数控电路提出了8Bit数控电路的具体设计,并制成DCM02型样片,讨论了它的电特性和一些典型的应用实例。


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