基于直接比较ECL电路的三值ECL触发器设计

摘要

论文主要对发射极耦合逻辑电路的特性、结构展开了理论研究,并对三值ECL基本触发器进行了电路的设计与仿真.在ECL电路特性部分,论文概要叙述了多值ECL电路开关级设计的理论基础,并从ECL电路特有的互补对偶特性出发,指出了晶体管对的两个开关变量的不独立性及互补对偶特性.在ECL电路结构部分,首先介绍了ECL电路的改进和发展,分别对普通ECL电路、差分ECL电路、修正反馈ECL(MFECL)电路的电路结构特点、性能特点做了简单的介绍和分析.在差分ECL电路以及MFECL电路的基础上提出了适合三值ECL电路设计的直接比较型ECL电路.直接比较型ECL电路是三值逻辑ECL电路中的差分ECL电路,它是一种反馈型电路,具有差分ECL电路和修正反馈发射极耦合逻辑(MFECL)电路的优点.在ECL电路的互补对偶特性和直接比较型ECL电路基础上,我们用开关级设计出了几种三值ECL基本触发器.首先设计出了三值ECL直接比较型D型锁存器.接着设计出了两种三值一次操作型触发器:一为三值主从存储型触发器,二为三值时钟竞争型触发器.我们对所设计的几种三值ECL基本触发器进行了仿真模拟,在此基础上对直接比较型电路和普通型电路的模拟结果和电路结构进行了分析比较,最后做了与基于门设计的传统三值触发器的比较.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1多值ECL逻辑电路设计的研究意义

§1.2 ECL电路及三值ECL触发器的研究现状

§1.3论文的研究重点以及章节安排

第二章差动电流开关理论及ECL电路的互补对偶特性

§2.1开关信号理论

§2.2差动电流开关理论

§2.3 ECL电路的互补对偶特性

第三章ECL电路特点及改进和发展的几种电路类型

§3.1普通ECL电路

§3.2差分ECL电路

§3.3修正反馈ECL电路（MFECL）

§3.4直接比较ECL电路

第四章互补对偶结构的三值ECL锁存器设计

§4.1传统锁存器设计方法

§4.2互补对偶结构的锁存器开关级设计

§4.3锁存器的电路结构及模拟结果分析

4.3.1互补对偶型

4.3.2直接比较型

§4.4互补对偶结构的二值ECL锁存器设计

4.4.1电路结构及模拟结果分析

4.4.2与传统二值ECL锁存器的比较

第五章三值一次操作型触发器

§5.1三值主从存储型触发器

5.1.1电路结构及模拟结果分析

5.1.2直接比较型电路结构及模拟结构分析

5.1.3与基于门设计的主从存储型触发器的比较

§5.2三值时钟竞争型触发器

5.2.1电路结构及模拟结果分析

5.2.2直接比较型电路结构及模拟结构分析

5.2.3与基于门设计的时钟竞争型触发器的比较

第六章 结论和展望

参考文献

附录

A.电路模拟的工艺参数

B.部分电路模拟源程序

致谢