一种三值碳纳米管比较器制造技术

本发明专利技术公开了一种三值碳纳米管比较器，该比较器采用CNFET管设计比较电路，比较电路包括用于产生大于等于信号的第一比较单元和用于产生小于等于信号的第二比较单元；采用第一译码器将第一两位三值信号转化为第一三位二值信号和第一三位二值信号的反相信号，采用第二译码器将第二两位三值信号转化为第二三位二值信号和第二三位二值信号的反相信号，第一三位二值信号、第一三位二值信号的反相信号、第二三位二值信号和第二三位二值信号的反相信号通过第一比较单元和第二比较单元进行比较处理，得到大于等于信号或者小于等于信号输出；优点是本发明专利技术的三值碳纳米管比较器通过HSPICE模拟分析,证明其具有正确的逻辑功能,较小的面积和明显的低功耗特性。

【技术实现步骤摘要】
一种三值碳纳米管比较器
本专利技术涉及一种三值比较器，尤其是涉及一种三值碳纳米管比较器。
技术介绍
比较器是实现许多电路功能的关键单元：在数字信号处理系统中,它是微处理器编解码运算和数据处理的基本运算器件；在4G移动通信系统中,它是提高系统效率和速度的关键器件；在电子应用领域，它是集成电路在非线性状态下的主要器件；在多输入多输出的解码运算中,它是进行迭代比较运算的核心器件。因此比较器在现代电子科技应用中起到重要作用。传统的数字系统以二值逻辑为基础，所携带的信息量少,仅(0,1),而多值逻辑以多值信息量表示,如三值逻辑用(0,1,2)表示三个信息,增强了单线携带信息的能力。三值逻辑系统与二值逻辑系统相比有着显著的优点,在相同信道的传输过程中三值逻辑系统能传输更大的信息量,此外减少芯片的面积和互连线的复杂程度是实现低功耗电路的有效方法。以往集成电路的发展遵循着摩尔定律,但随着芯片设计进入深亚微米阶段,MOS管工艺开始逼近其物理极限,集成电路设计领域面临着许多新的挑战:比如短沟道效应、光刻技术、高的泄漏电流和薄氧化层隧穿效应等。因此,发展新型电子器件及其低功耗电路已成为目前研究领域的热点,如使用互连线优化电路、单电子晶体管、双门浮栅晶体管和碳纳米场效应晶体管(CNFET，CarbonNanotubeFieldEffectTransistor)等。其中CNFET是一种新型的低功耗高性能器件，它具有良好的电学和化学特性。将CNFET应用到低功耗集成电路芯片中,不仅能增强器件的性能,而且还丰富了微小面积芯片的有效功能。鉴此，利用CNFET设计具有低功耗特性的三值碳纳米管比较器具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在具有正确的逻辑功能的基础上，功耗较低的三值碳纳米管比较器。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种三值碳纳米管比较器，包括第一译码器、第二译码器和比较电路，所述的第一译码器的信号输入端接入第一二位三值信号，所述的第一译码器的信号输出端输出第一三位二值信号和所述的第一三位二值信号的反相信号，所述的第二译码器的信号输入端接入第二二位三值信号，所述的第二译码器的信号输出端输出第二三位二值信号和所述的第二三位二值信号的反相信号，所述的比较电路包括用于产生大于等于信号的第一比较单元和用于产生小于等于信号的第二比较单元；所述的第一比较单元包括第一CNFET管、第二CNFET管、第三CNFET管、第四CNFET管、第五CNFET管、第六CNFET管、第七CNFET管、第八CNFET管、第九CNFET管、第十CNFET管、第十一CNFET管、第十二CNFET管、第十三CNFET管、第十四CNFET管、第十五CNFET管、第十六CNFET管、第十七CNFET管、第十八CNFET管、第十九CNFET管、第二十CNFET管、第二十一CNFET管、第二十二CNFET管、第二十三CNFET管、第二十四CNFET管、第二十五CNFET管、第二十六CNFET管、第二十七CNFET管、第二十八CNFET管、第二十九CNFET管、第三十CNFET管、第三十一CNFET管、第三十二CNFET管、第三十三CNFET管、第三十四CNFET管、第三十五CNFET管、第三十六CNFET管、第三十七CNFET管和第三十八CNFET管；所述的第一CNFET管、所述的第二CNFET管、所述的第三CNFET管、所述的第四CNFET管、所述的第五CNFET管、所述的第六CNFET管、所述的第七CNFET管、所述的第八CNFET管、所述的第九CNFET管、所述的第十CNFET管、所述的第十一CNFET管、所述的第十二CNFET管、所述的第十三CNFET管、所述的第十四CNFET管、所述的第十五CNFET管、所述的第十六CNFET管、所述的第十七CNFET管、所述的第十八CNFET管和所述的第十九CNFET管均为P型CNFET管，所述的第二十CNFET管、所述的第二十一CNFET管、所述的第二十二CNFET管、所述的第二十三CNFET管、所述的第二十四CNFET管、所述的第二十五CNFET管、所述的第二十六CNFET管、所述的第二十七CNFET管、所述的第二十八CNFET管、所述的第二十九CNFET管、所述的第三十CNFET管、所述的第三十一CNFET管、所述的第三十二CNFET管、所述的第三十三CNFET管、所述的第三十四CNFET管、所述的第三十五CNFET管、所述的第三十六CNFET管、所述的第三十七CNFET管和所述的第三十八CNFET管均为N型CNFET管；所述的第一CNFET管的源极和所述的第二CNFET管的源极均接入电源，所述的第一CNFET管的漏极、所述的第二CNFET管的漏极、所述的第三CNFET管的源极、所述的第四CNFET管的源极、所述的第五CNFET管的源极和所述的第六CNFET管的源极连接，所述的第五CNFET管的漏极、所述的第六CNFET管的漏极和所述的第七CNFET管的源极连接；所述的第三CNFET管的漏极、所述的第四CNFET管的漏极、所述的第七CNFET管的漏极、所述的第八CNFET管的源极、所述的第九CNFET管的源极、所述的第十CNFET管的源极和所述的第十一CNFET管的源极连接，所述的第十CNFET管的漏极、所述的第十一CNFET管的漏极和所述的第十二CNFET管的源极连接，所述的第八CNFET管的漏极、所述的第九CNFET管的漏极、所述的第十二CNFET管的漏极、所述的第十三CNFET管的源极、所述的第十四CNFET管的源极、所述的第十五CNFET管的源极和所述的第十六CNFET管的源极连接，所述的第十三CNFET管的漏极、所述的第十四CNFET管的漏极、所述的第十五CNFET管的漏极、所述的第十七CNFET管的源极、所述的第十八CNFET管的源极和所述的第十九CNFET管的源极连接，所述的第十六CNFET管的漏极、所述的第十七CNFET管的漏极、所述的第十八CNFET管的漏极、所述的第十九CNFET管的漏极、所述的第二十CNFET管的漏极、所述的第二十一CNFET管的漏极、所述的第二十二CNFET管的漏极和所述的第二十七CNFET管的漏极连接且其连接端为大于等于信号输出端，所述的第二十CNFET管的源极和所述的第二十三CNFET管的漏极连接，所述的第二十三CNFET管的源极、所述的第三十三CNFET管的源极和所述的第二十八CNFET管的漏极连接，所述的第二十八CNFET管的源极和所述的第三十四CNFET管的漏极连接，所述的第二十七CNFET管的源极和所述的第三十二CNFET管的漏极连接，所述的第二十一CNFET管的源极和所述的第二十四CNFET管的漏极连接，所述的第二十四CNFET管的源极、所述的第三十五CNFET管的漏极和所述的第二十九CNFET管的漏极连接，所述的第二十九CNFET管的源极和所述的第三十六CNFET管的漏极连接，所述的第二十二CNFET管的源极、所述的第二十五CNFET管的漏极和所述的第二十六CNFET管的漏极连接，所述的第二十五CNFET管的源极和所述的第三十CNFET管的漏极连接，所述的第三十CNFET管的源极和所述的第三十七CNFET管的漏极连接，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三值碳纳米管比较器，其特征在于包括第一译码器、第二译码器和比较电路，所述的第一译码器的信号输入端接入第一两位三值信号，所述的第一译码器的信号输出端输出第一三位二值信号和所述的第一三位二值信号的反相信号，所述的第二译码器的信号输入端接入第二两位三值信号，所述的第二译码器的信号输出端输出第二三位二值信号和所述的第二三位二值信号的反相信号，所述的比较电路包括用于产生大于等于信号的第一比较单元和用于产生小于等于信号的第二比较单元；所述的第一比较单元包括第一CNFET管、第二CNFET管、第三CNFET管、第四CNFET管、第五CNFET管、第六CNFET管、第七CNFET管、第八CNFET管、第九CNFET管、第十CNFET管、第十一CNFET管、第十二CNFET管、第十三CNFET管、第十四CNFET管、第十五CNFET管、第十六CNFET管、第十七CNFET管、第十八CNFET管、第十九CNFET管、第二十CNFET管、第二十一CNFET管、第二十二CNFET管、第二十三CNFET管、第二十四CNFET管、第二十五CNFET管、第二十六CNFET管、第二十七CNFET管、第二十八CNFET管、第二十九CNFET管、第三十CNFET管、第三十一CNFET管、第三十二CNFET管、第三十三CNFET管、第三十四CNFET管、第三十五CNFET管、第三十六CNFET管、第三十七CNFET管和第三十八CNFET管；所述的第一CNFET管、所述的第二CNFET管、所述的第三CNFET管、所述的第四CNFET管、所述的第五CNFET管、所述的第六CNFET管、所述的第七CNFET管、所述的第八CNFET管、所述的第九CNFET管、所述的第十CNFET管、所述的第十一CNFET管、所述的第十二CNFET管、所述的第十三CNFET管、所述的第十四CNFET管、所述的第十五CNFET管、所述的第十六CNFET管、所述的第十七CNFET管、所述的第十八CNFET管和所述的第十九CNFET管均为P型CNFET管，所述的第二十CNFET管、所述的第二十一CNFET管、所述的第二十二CNFET管、所述的第二十三CNFET管、所述的第二十四CNFET管、所述的第二十五CNFET管、所述的第二十六CNFET管、所述的第二十七CNFET管、所述的第二十八CNFET管、所述的第二十九CNFET管、所述的第三十CNFET管、所述的第三十一CNFET管、所述的第三十二CNFET管、所述的第三十三CNFET管、所述的第三十四CNFET管、所述的第三十五CNFET管、所述的第三十六CNFET管、所述的第三十七CNFET管和所述的第三十八CNFET管均为N型CNFET管；所述的第一CNFET管的源极和所述的第二CNFET管的源极均接入电源，所述的第一CNFET管的漏极、所述的第二CNFET管的漏极、所述的第三CNFET管的源极、所述的第四CNFET管的源极、所述的第五CNFET管的源极和所述的第六CNFET管的源极连接，所述的第五CNFET管的漏极、所述的第六CNFET管的漏极和所述的第七CNFET管的源极连接；所述的第三CNFET管的漏极、所述的第四CNFET管的漏极、所述的第七CNFET管的漏极、所述的第八CNFET管的源极、所述的第九CNFET管的源极、所述的第十CNFET管的源极和所述的第十一CNFET管的源极连接，所述的第十CNFET管的漏极、所述的第十一CNFET管的漏极和所述的第十二CNFET管的源极连接，所述的第八CNFET管的漏极、所述的第九CNFET管的漏极、所述的第十二CNFET管的漏极、所述的第十三CNFET管的源极、所述的第十四CNFET管的源极、所述的第十五CNFET管的源极和所述的第十六CNFET管的源极连接，所述的第十三CNFET管的漏极、所述的第十四CNFET管的漏极、所述的第十五CNFET管的漏极、所述的第十七CNFET管的源极、所述的第十八CNFET管的源极和所述的第十九CNFET管的源极连接，所述的第十六CNFET管的漏极、所述的第十七CNFET管的漏极、所述的第十八CNFET管的漏极、所述的第十九CNFET管的漏极、所述的第二十CNFET管的漏极、所述的第二十一CNFET管的漏极、所述的第二十二CNFET管的漏极和所述的第二十七CNFET管的漏极连接且其连接端为大于等于信号输出端，所述的第二十CNFET管的源极和所述的第二十三CNFET管的漏极连接，所述的第二十三CNFET管的源极、所述的第三十三CNFET管的源极和所述的第二十八CNFET管的漏极连接，所述的第二十八CNFET管的源极和所述的第三十四CNFET管的漏极连接，所述的第二十七CNFET管的源极和所述的第三十二CNFET管的漏极连接，所述的第二十一CNFET管的源极和...

【技术特征摘要】
1.一种三值碳纳米管比较器，其特征在于包括第一译码器、第二译码器和比较电路，所述的第一译码器的信号输入端接入第一二位三值信号，所述的第一译码器的信号输出端输出第一三位二值信号和所述的第一三位二值信号的反相信号，所述的第二译码器的信号输入端接入第二二位三值信号，所述的第二译码器的信号输出端输出第二三位二值信号和所述的第二三位二值信号的反相信号，所述的比较电路包括用于产生大于等于信号的第一比较单元和用于产生小于等于信号的第二比较单元；所述的第一比较单元包括第一CNFET管、第二CNFET管、第三CNFET管、第四CNFET管、第五CNFET管、第六CNFET管、第七CNFET管、第八CNFET管、第九CNFET管、第十CNFET管、第十一CNFET管、第十二CNFET管、第十三CNFET管、第十四CNFET管、第十五CNFET管、第十六CNFET管、第十七CNFET管、第十八CNFET管、第十九CNFET管、第二十CNFET管、第二十一CNFET管、第二十二CNFET管、第二十三CNFET管、第二十四CNFET管、第二十五CNFET管、第二十六CNFET管、第二十七CNFET管、第二十八CNFET管、第二十九CNFET管、第三十CNFET管、第三十一CNFET管、第三十二CNFET管、第三十三CNFET管、第三十四CNFET管、第三十五CNFET管、第三十六CNFET管、第三十七CNFET管和第三十八CNFET管；所述的第一CNFET管、所述的第二CNFET管、所述的第三CNFET管、所述的第四CNFET管、所述的第五CNFET管、所述的第六CNFET管、所述的第七CNFET管、所述的第八CNFET管、所述的第九CNFET管、所述的第十CNFET管、所述的第十一CNFET管、所述的第十二CNFET管、所述的第十三CNFET管、所述的第十四CNFET管、所述的第十五CNFET管、所述的第十六CNFET管、所述的第十七CNFET管、所述的第十八CNFET管和所述的第十九CNFET管均为P型CNFET管，所述的第二十CNFET管、所述的第二十一CNFET管、所述的第二十二CNFET管、所述的第二十三CNFET管、所述的第二十四CNFET管、所述的第二十五CNFET管、所述的第二十六CNFET管、所述的第二十七CNFET管、所述的第二十八CNFET管、所述的第二十九CNFET管、所述的第三十CNFET管、所述的第三十一CNFET管、所述的第三十二CNFET管、所述的第三十三CNFET管、所述的第三十四CNFET管、所述的第三十五CNFET管、所述的第三十六CNFET管、所述的第三十七CNFET管和所述的第三十八CNFET管均为N型CNFET管；所述的第一CNFET管的源极和所述的第二CNFET管的源极均接入电源，所述的第一CNFET管的漏极、所述的第二CNFET管的漏极、所述的第三CNFET管的源极、所述的第四CNFET管的源极、所述的第五CNFET管的源极和所述的第六CNFET管的源极连接，所述的第五CNFET管的漏极、所述的第六CNFET管的漏极和所述的第七CNFET管的源极连接；所述的第三CNFET管的漏极、所述的第四CNFET管的漏极、所述的第七CNFET管的漏极、所述的第八CNFET管的源极、所述的第九CNFET管的源极、所述的第十CNFET管的源极和所述的第十一CNFET管的源极连接，所述的第十CNFET管的漏极、所述的第十一CNFET管的漏极和所述的第十二CNFET管的源极连接，所述的第八CNFET管的漏极、所述的第九CNFET管的漏极、所述的第十二CNFET管的漏极、所述的第十三CNFET管的源极、所述的第十四CNFET管的源极、所述的第十五CNFET管的源极和所述的第十六CNFET管的源极连接，所述的第十三CNFET管的漏极、所述的第十四CNFET管的漏极、所述的第十五CNFET管的漏极、所述的第十七CNFET管的源极、所述的第十八CNFET管的源极和所述的第十九CNFET管的源极连接，所述的第十六CNFET管的漏极、所述的第十七CNFET管的漏极、所述的第十八CNFET管的漏极、所述的第十九CNFET管的漏极、所述的第二十CNFET管的漏极、所述的第二十一CNFET管的漏极、所述的第二十二CNFET管的漏极和所述的第二十七CNFET管的漏极连接且其连接端为大于等于信号输出端，所述的第二十CNFET管的源极和所述的第二十三CNFET管的漏极连接，所述的第二十三CNFET管的源极、所述的第三十三CNFET管的源极和所述的第二十八CNFET管的漏极连接，所述的第二十八CNFET管的源极和所述的第三十四CNFET管的漏极连接，所述的第二十七CNFET管的源极和所述的第三十二CNFET管的漏极连接，所述的第二十一CNFET管的源极和所述的第二十四CNFET管的漏极连接，所述的第二十四CNFET管的源极、所述的第三十五CNFET管的漏极和所述的第二十九CNFET管的漏极连接，所述的第二十九CNFET管的源极和所述的第三十六CNFET管的漏极连接，所述的第二十二CNFET管的源极、所述的第二十五CNFET管的漏极和所述的第二十六CNFET管的漏极连接，所述的第二十五CNFET管的源极和所述的第三十CNFET管的漏极连接，所述的第三十CNFET管的源极和所述的第三十七CNFET管的漏极连接，所述的第二十六CNFET管的源极和所述的第三十一CNFET管的漏极连接，所述的第三十一CNFET管的源极和所述的第三十八CNFET管的漏极连接，所述的第三十二CNFET管的源极、所述的第三十三CNFET管的漏极、所述的第三十四CNFET管的源极、所述的第三十五CNFET管的源极、所述的第三十六CNFET管的源极、所述的第三十七CNFET管的源极和所述的第三十八CNFET管的源极均接地；所述的第一CNFET管的栅极、所述的第八CNFET管的栅极、所述的第十三CNFET管的栅极、所述的第二十一CNFET管的栅极、所述的第二十五CNFET管的栅极和所述的第二十七CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第一三位二值信号的第三位信号；所述的第二CNFET管的栅极、所述的第三CNFET管的栅极、所述的第十八CNFET管的栅极、所述的第二十CNFET管的栅极、所述的第三十一CNFET管的栅极和所述的第三十二CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第二三位二值信号的反相信号的第三位信号；所述的第四CNFET管的栅极、所述的第十五CNFET管的栅极、所述的第二十三CNFET管的栅极和所述的第三十七CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第二三位二值信号的反相信号的第二位信号；所述的第五CNFET管的栅极、所述的第十二CNFET管的栅极、所述的第十四CNFET管的栅极、所述的第二十八CNFET管的栅极、所述的第三十CNFET管的栅极和所述的第三十五CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第一三位二值信号的第一位信号；所述的第六CNFET管的栅极、所述的第九CNFET管的栅极、所述的第二十四CNFET管的栅极和所述的第三十四CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第二三位二值信号的反相信号的第一位信号；所述的第七CNFET管的栅极、所述的第十六CNFET管的栅极、所述的第二十二CNFET管的栅极和所述的第三十三CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第一三位二值信号的第二位信号；所述的第十CNFET管的栅极和所述的第三十六CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第二三位二值信号的第二位信号；所述的第十一CNFET管的栅极和所述的第二十九CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第一三位二值信号的反相信号的第二位信号；所述的第十七CNFET管的栅极和所述的第二十六CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第一三位二值信号的反相信号的第一位信号；所述的第十九CNFET管的栅极和所述的第三十八CNFET管的栅极连接且其连接端接入所述的第二三位二值信号的第一位信号；所述的第二比较单元包括第三十九CNFET管、第四十CNFET管、第四十一CNFET管、第四十二CNFET管、第四十三CNFET管、第四十四CNFET管、第四十五CNFET管、第四十六CNFET管、第四十七CNFET管、第四十八CNFET管、第四十九CNFET管、第五十CNFET管、第五十一CNFET管、第五十二CNFET管、第五十三CNFET管、第五十四CNFET管、第五十五CNFET管、第五十六CNFET管、第五十七CNFET管、第五十八CNFET管、第五十九CNFET管、第六十CNFET管、第六十一CNFET管、第六十二CNFET管、第六十三CNFET管、第六十四CNFET管、第六十五CNFET管、第六十六CNFET管、第六十七CNFET管、第六十八CNFET管、第六十九CNFET管、第七十CNFET管、第七十一CNFET管、第七十二CNFET管、第七十三CNFET管、第七十四CNFET管、第七十五CNFET管和第七十六CNFET管；所述的第三十九CNFET管、所述的第四十CNFET管、所述的第四十一CNFET管、所述的第四十二CNFET管、所述的第四十三CNFET管、所述的第四十四CNFET管、所述的第四十五CNFET管、所述的第四十六CNFET管、所述的第四十七CNFET管、所述的第四十八CNFET管、所述的第四十九CNFET管、所述的第五十CNFET管、所述的第五十一CNFET管、所述的第五十二CNFET管、所述的第五十三CNFET管、所述的第五十四CNFET管、所述的第五十五CNFET管、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪鹏君，唐伟童，王谦，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33