采用浮柵mos管的脈沖d型觸發器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用浮柵MOS管的脈沖D型觸發器，包括：對時鐘信號進行反相延遲的反相器鏈，它由三個反相器級聯構成；兩個差動配置的下拉多輸入浮柵MOS管，這兩個多輸入浮柵MOS管的開關狀態受時鐘信號、該時鐘信號的延遲反相信號、數據輸入信號及其反相信號的控制，使得數據信號及其反相信號能在時鐘信號邊沿后的一個很窄的脈沖寬度內被采樣；一對交叉耦合的pMOS管，用于鎖存差分輸出信號；兩個輸出反相器，用于對兩個互補輸出端信號進行緩沖。本實用新型的有益效果是：在結構上更為簡單，采用的管子數目較少，速度和功耗更優。并且由于減少了傳統下拉MOS管級聯網絡中串接的管子數，使得本實用新型可工作于較低的電源電壓。
【專利說明】采用浮柵MOS管的脈沖D型觸發器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種脈沖D型觸發器，更具體說，它涉及一種采用浮柵MOS管的脈沖D型觸發器。
【背景技術】
[0002]觸發器是數字系統的基本時序模塊，它對數字系統的速度、功耗、面積和可靠性等有著重要影響。在諸多的觸發器結構中，采用差動結構的觸發器具有能同時提供互補雙軌輸出、低功耗和結構簡單等特點而受到重視。差動結構的邊沿觸發器可以采用主一從型設計方案，也可以采用脈沖式設計方案。前者有兩級差分型鎖存器組成，后者只有單個鎖存器構成。脈沖觸發器是通過在時鐘上升(下降)沿附近產生一個短脈沖來驅動鎖存器，實現對輸入數據的采樣，這意味著輸入數據可以在時鐘有效沿之后到達，即其建立時間是O甚至可以是負的。因此脈沖觸發器的速度比常規的觸發器快，并具有較低的功耗，可應用于高性能數字系統的設計。采用普通MOS管構成的差動級聯開關設計的脈沖觸發器已有多種設計方案被公開，而采用新型多輸入浮柵MOS器件設計的觸發器，目前已公開的只有主一從型結構。
[0003]多輸入浮柵MOS管是近年來提出的一種具有功能性強、閾值控制靈活等特點的新型器件，迄今已在模 擬、數字和神經網絡等多個領域對它的應用開展了深入研究。這種器件的加工工藝與標準的雙層多晶硅CMOS工藝完全兼容，它的基本結構、電容模型及其符號表示如圖1所示。它具有多個輸入柵極和一個浮柵極，其中浮柵由第一層多晶硅形成，多個輸入控制柵則由第二層多晶硅形成。輸入端與浮柵之間通過電容實現耦合。圖中Vf表示浮
柵上的電壓，Vtl為襯底電壓,V1J2'......、vn為輸入信號電壓。Ctl是浮柵與襯底之間的f禹合
電容，它主要由柵氧化層電容Cm構成，Cp C2、……、Cn為各個輸入柵與浮柵之間的耦合電容。浮柵上的凈電荷Qf由下式給出:
【權利要求】
1.一種采用浮柵MOS管的脈沖D型觸發器，其特征在于:包括對時鐘信號進行反相延遲的反相器鏈、一對差動配置的下拉多輸入浮柵MOS管、一對交叉耦合的pMOS管和兩個輸出反相器； 所述對時鐘信號進行反相延遲的反相器鏈由反相器串接而成，包括:第一反相器X1、第二反相器X2和第三反相器X3 ;所述第一反相器Xl的輸入端接時鐘信號clk，該第一反相器Xl的輸出端接所述第二反相器X2的輸入端，該第二反相器X2的輸出端接所述第三反相器X3的輸入端，該第三反相器X3的輸出端形成時鐘信號的反相延遲信號節點clkp ;所述一對差動配置的下拉多輸入浮柵MOS管，包括:第一 η型多輸入浮柵MOS管ml和第二 η型多輸入浮柵MOS管m2 ;所述第一 η型多輸入浮柵MOS管ml，該管的源極接地，該管的漏極接中間輸出端，標記為第一中間輸出節點Qm，該第一多輸入浮柵MOS管ml的4個輸入柵極分別接數據輸入信號D、所述時鐘信號elk、所述時鐘反相延遲信號節點clkp和地；所述第二η型多輸入浮柵MOS管m2，該管的源極接地，該管的漏極接另一中間輸出端，標記為第二中間輸出節點Qm，該第二多輸入浮柵MOS管m2的4個輸入柵極分別接反相數據輸入信號5、所述時鐘信號elk、所述時鐘反相延遲信號節點clkp和地； 所述一對交叉耦合的PMOS管，包括P型MOS管m3和P型MOS管m4 ;所述p型MOS管m3，該管的源極接電源VDD，該管的漏極接所述第一中間輸出節點泛,'，該管的柵極接所述第二中間輸出節點Qm;所述P型MOS管m4，該管的源極接電源VDD，該管的漏極接所述第二中間輸出節AQm，該管的柵極接所述第一中間輸出節? G 所述兩個輸出反相器，包括:第四輸出反相器Χ4和第五輸出反相器Χ5 ;所述第四輸出反相器Χ4，該第四輸出反相器Χ4的輸入端接所述第一中間輸出節點良，該第四輸出反相器Χ4的輸出端形成所述D型觸發器的第一輸出信號Q ;所述第五輸出反相器Χ5,該第五輸出反相器Χ5的輸入端接所述第二中間輸出節點Qm，該第五輸出反相器Χ5的輸出端形成所述D型觸發器的第二輸出信號G。
【文檔編號】H03K3/356GK203675066SQ201320835928
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】杭國強, 胡曉慧, 周選昌, 楊旸, 章丹艷, 尤肖虎 申請人:浙江大學城市學院