关键字 |
| LECC(逻辑错误校正电路),LLECC(低逻辑纠错电路),HLECC(高逻辑纠错电路) |
我的介绍。 |
| 与手机等手持设备的需求增长,多媒体设备,个人注意书籍等,低功耗已经成为超大规模集成电路和系统的主要设计考虑。与增加功耗、可靠性问题也上升,包装成本高。在超大规模集成电路功耗包括动态和静态功耗。[5]动态功率有两个组件即开关电源由于负载电容的充电和放电和短路功率由于非零输入波形的上升和下降时间。的静态功耗CMOS电路是由泄漏电流通过每个晶体管。超大规模集成电路的功耗可以减少扩展电源电压和电容。电源电压的降低,小电压摆动的问题,噪声容限和泄漏电流产生不足。随着技术的发展对亚微米区域漏电源总功耗已成为重要组成部分。静态功耗功耗的组件必须考虑如果目前的趋势扩展的大小和电源电压需要持续。[5] |
| 在系统芯片(SoC)的设计,像数字不同部分、模拟、被动组件组装在一个芯片上,需要不同的电压达到最佳性能。[2]水平转换器用于转换逻辑信号从一个电压级别其他水平和重要电路VLSI系统的组件。换档器水平也是很重要的在多电压系统和电路元件用于核心电路之间和I / O电路。 |
| 一种方法是增加的驱动电流电平位移器通过扩大晶体管的沟道宽度。另一个是使用多级水平换档器[5]或与多个供应电压逆变器。然而,这些电路仍然依赖于电源电压的差异,电路配置是复杂的,它需要多个参考电压。上面讨论的问题是因此基本上没有解决。 |
| 为了解决这个问题,我们提出了逻辑错误校正电路(LECC)能够处理极低电压输入。提出的LS电路可以极低的电压输入信号转换成高电压输出信号。在本文中,我们将首先检查常规电平位移器电路的性能没有LECC和LECC以非常低的电压为高电压。 |
二世。传统的LS电路 |
| 无花果。1十字架夫妇PMOS晶体管提高开关速度和输出swing使用积极的反馈。[1]当„1 a¢应用于,烟草成为„0 a¢和庙被推倒这打开MP2和VDDH。在更改„0 A¢,号VDDL和打开MN2拿出降到0。然而,如果低于最低限度的逻辑信号用于电平变换器的输入,由于低电压值的逻辑„1 A¢号,当前通过MN2非常疲弱与MP2的当前。节点不能推倒和传统的LC不会功能。 |
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三世。亚阈值LS电路 |
| 亚阈值水平转换器我们额外PMOS二极管(MP3和MP4)连接在系列2原始cross-coupled PMOS晶体管(MP1和MP2)。[3]LC时稳态,pmo的| vg |二极管是二极管压降很小等于| VPD |。同时,原牵引PMOS晶体管是打开关闭,根据输入值。cross-couple LC设计,输入电压应该能够激活LC内部积极反馈为了使LC翻转其输出正确。[6]当亚阈值逻辑„1 A¢是输入NMOS门口。在权力意识到系统中,电源电压是不同的与系统的弱负载匹配。因此,电路性能与操作电源电压适应性。图2。 |
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四、LECC方法 |
| 它由一个电平转换电路和逻辑错误校正电路(LECC)。互补的输入信号(号)和输出信号应用于LECC。LECC供应水平的操作电流转换电路只有当LECC检测到一个逻辑错误。图3显示了完整的LS电路的示意图。电路的操作原则将在以下小节中描述。 |
| 1)水平转换电路:水平转换电路,右边所示在图3中,是基于传统的两级比较器电路。比较器生成输出电压信号,电压,根据不同的烟草制品。注意电压的驱动电流是由上拉晶体管MP6,下拉晶体管MN8, MP6中的电流流经MP2和MN8取决于电流。因此,因为驱动电流都是由相同的电流,电路是免费的从局限在传统的讨论。 |
| 在传统比较器设计中,电流基准电路需要稳步运行。然而,由于当前电路需要稳步运行。然而,由于当前参考电路消散静态电流和功耗增加,它不能用于我们的设计。因此,我们开发了一个逻辑错误校正电路(LECC)在电路中流动的电流时,才会生成输入信号变化。 |
| 2)逻辑错误校正电路(LECC): [4] LECC,左边显示在图3中,包含两个电路模块:1)低逻辑误差校正电路(LLECC)和2)高逻辑误差校正电路(HLECC)。他们是由烟草制品,。LECC生成一个动作电流,在相互对应。当LS的输出逻辑电平电路对应于输入逻辑电平,LECC不供应电流。当他们不对应,LECC检测逻辑错误,LLECC或HLECC供应操作电流。换句话说,因为LECC供应操作目前只有当输入和输出逻辑水平不会互相对应,电路的功耗最小化。校正电路操作如下所述。 |
| LLECC:低逻辑纠错电路,LLECC,包含两个nMOSFETs (MN1和MN2)串联连接。LLECC经营只有当不对应的“低”逻辑。图4描述了波形的,号,。从高到低变化时,或者当号由低到高变化,有一段期间不对应。在此期间,LLECC生成fall-transition当前___until对应于低的逻辑 |
| HLECC:高逻辑纠错电路,HLECC,包括三个nMOSFETs (MN3 MN4和MN5)和pMOSFETs (MP1)。LLECC相比,电路操作只有当不对应的“高”的逻辑。图4描述了波形的。当从低到高的变化,有一段期间不对应。在此期间,HLECC rise-transition产生电流,直到出对应的高的逻辑。 |
| 在高、低时,第一阶段的输出电压是很高,因为超速MP1的电压大于MN3。这使得MN4和MN5电源电流电平转换电路,并拿出VDDH。从上面的讨论中,表示为当前水平转换电路 |
| 如果+ IR I = |
| 因为IFand IRare不生成和LECC没有电源电流对应的输入和输出逻辑水平时,[7]和[8]电路的功耗最小化。IFand IR的生成取决于VDDL的电源电压降低。 |
| 当在对应,LECC不提供任何电流转换电路。然而,事实上,泄漏电流的电路。[9]因此,因为水平转换电路的电压增益足以保持输出节点,是保持在一个电压,即VDDH或接地 |
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四、仿真结果 |
| 提出的LS电路的性能评估使用节奏和一组GPDK 180和GPDK 90。VDDHwas设置为3 v []。我们使用了一个逆变器的负载电路LS电路和计算功率损耗包括充电和放电电流的负载。[11]fINof振幅和频率的输入信号被设置为0.4 v, 1 khz输入信号被转换成3 v输出信号图。4。 |
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V.CONCLUSION |
| 在这里,我们提出了一个非常低电压电平位移器电路。该电路由一个conversional电平位移器电路和子阈值水平转换器。[10]可以摘要利用高压低压数字输入信号转换成数字输出信号,实现低功耗操作。我用节奏GPDK 180年和90年GPDK CMOS技术文件,并演示了其操作测量。电路0.4 - v输入信号转换为3。- v输出信号。 |
承认 |
| 我真诚地感谢所有认真,C博士提供的赞助我们的主任。奋进号Muthamizhselvan、工程与技术,这个项目。我想表达我深深的谢意和真诚的感谢我们的教授和部门负责人s Malarvizhi博士,给她鼓励,及时对我提供的帮助和建议。我真诚的感谢我们的项目coordinatorDr。m . Malathi教授,电子和通信部门,对他的鼓励和建议。我非常感激我的向导j .先生身边,助理教授(Sr.G)指导和鼓舞人心的奉献,不懈的努力和巨大的热情在这个项目成功,像样的。 |
| 我扩展我的感激之情和心脏完全感谢所有电子和通信部门的人员和非教学人员,我的父母和朋友,扩展他们的友好合作的宝贵的意见和及时的帮助在这个项目工作。 |
引用 |
- 王答:切卓卡山,“180 mV FFT处理器使用的亚阈值电路技术。“在IEEE globalfoundries挖。2004年技术。纸,pp.292 - 293。
- s . Henzler“在深亚微米CMOS数字电路的电源管理技术”。纽约:施普林格,2007年。
- Huishao和chi -应徐”,一个健壮的、输入电压适应性和低能耗水平子转换器——阈值逻辑”,在IEEE 2007。
- 研究所Yuji Osaki Tetsuya Hirose”,一个低功率电平位移器逻辑错误校正极低电压数字CMOS lsi”, IEEEJOURNAL SSC, vol.47, 7号
- p . Chandrakasanet.al。,(1995) “Minimizing power consumption in digital CMOS circuits,” Proceedings of the IEEE, vol.83, no.4, pp.498-523.
- Lutkemeier和美国Ruckert”,阈下阈上水平移动装置由威尔逊电流镜,“IEEE反式。电路系统。二世,Exp。三角裤,721 - 724年,2010页。
- 刘,克莱默、Indiveri德尔布吕克和道格拉斯,“模拟VLSI电路和原则”,麻省理工学院出版社。
- 保罗·R。灰色,保罗·j·赫斯特,斯蒂芬·h·刘易斯,“模拟集成电路的分析和设计,第四版”,约翰威利的儿子,INC。
- 鲍勃•Dobkin和吉姆胜过“模拟电路设计”、线性技术。
- www.researchgate.net技术帮助。
- Manoj Kumar SandeepK。和SujataPandey,“低功率电平位移器设计应用程序”,IJCSIT二,不。2010年10月5日。
- www.cadence.com,软件的帮助。
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