基于CMOS功耗特性的隐性脉冲触发器设计研究

• 作者: 陈微 孙亚楠
• 来源期刊: 计算机仿真
• 学科: 工学
• 关键词: 脉冲触发器 功耗特性 时间延迟 信号锁存
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 仿真应用研究
• 页码范围: 234-237,247
• 页数: 5页
• 分类号: TN44
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-9348.2022.01.050

摘要

由于集成电路信号频率不断升高,尺寸不断缩小,给电路功耗控制带来严峻挑战,触发器作为主要组件,是控制功耗增加的关键要素,因此,设计了一种低功耗隐性脉冲触发器.为尽可能降低触发器功耗,针对其电路的核心功率器件CMOS进行功耗特性分析,计算各种工作状态下的功耗影响关系,给触发器设计时的功耗规避提供参考.在考虑功耗指标的同时,受电路尺寸影响,功耗与延迟产生互相博弈,于是引入TGL比较器,避免时钟控制时对MOS比较器逻辑的依赖,改善时钟控制精度,降低时间延迟.触发器工作过程包含脉冲阶段与锁存阶段,时钟控制信号会随着输入信号的变化介入或退出,从而抑制无效时钟信号,降低MOS工作状态的切换次数.通过触发器瞬态波形、功耗指标与延迟指标的仿真,验证了设计的低功耗隐性脉冲触发器逻辑控制精准,有效降低了时钟信号的冗余度,功耗指标和延迟指标均得到了显著提升.