新型D型正反器的設計及其在除頻器電路的應用

... 對於其應用電路的設計與開發，深具研究價值。

我們再利用負微分電阻元件來應用設計在D型正反器、除頻器電路、振盪器電路、MOS-HBT-NDR元件之參數調變與邏輯閘電路。

資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (188.166.176.73)您好！臺灣時間：2022/09/1611:57 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 電子全文 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:孫偉倫研究生(外文):SunWei-Lun論文名稱:新型D型正反器的設計及其在除頻器電路的應用論文名稱(外文):DesignofDFlipFlopCircuitandItsApplicationtoFrequencyDivider指導教授:甘廣宙指導教授(外文):Kwang-JowGan學位類別:碩士校院名稱:崑山科技大學系所名稱:電子工程研究所學門:工程學門學類:電資工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2006畢業學年度:95論文頁數:106中文關鍵詞:D型正反器、除頻器電路、振盪器電路、MOS-HBT-NDR元件之參數調變、邏輯閘電路、負微分電阻元件外文關鍵詞:NegativeDifferentialResistanceDevices、DFlipFlop、FrequencyDivider、OscillatorCircuit、LogicCircuit相關次數: 被引用:4點閱:1865評分:下載:177書目收藏:0 在一般學界所謂的負微分電阻元件(NegativeDifferentialResistance,NDR)，指的是共振穿透二極體(RTD)，它是以化合物半導體製作而成，其材料有高電子移動率等優點，但不容易與CMOS或BiCMOS製程技術互相配合。

目前負微分電阻元件，已被應用於一些電路設計上。

我們研究所製作的負微分電阻元件，是以金屬氧化半導體場效電晶體(MOS)元件所架構而成的，我們以SiGe0.35um3P3MBiCOMS製程製作的負微分電阻元件晶片，其結構是由兩個增強型N通道MOS元件、一個增強型P通道MOS元件與異質接面雙極性電晶體HBT元件所組成的，我們稱此負微分電阻元件為MOS-HBT-NDR元件，我們調整適其MOS元件的寬度、長度參數(Width/Length)，並控制其雙端電源電壓的大小，我們可得到不同的峰值(peak)與谷值(valley)的電流-電壓特性曲線，所以此元件具有極廣大範圍的調變特性，對於其應用電路的設計與開發，深具研究價值。

我們再利用負微分電阻元件來應用設計在D型正反器、除頻器電路、振盪器電路、MOS-HBT-NDR元件之參數調變與邏輯閘電路。

Intermsofgeneralelectronicstudy,NegativeDifferentialResistor(NDR)oftenreferstoRTD,ResonanceTransientDiode.RTDisconsistedofcompositionofsemi-conductormaterial,highelectronmovingefficiencyismostnotablecharacterofthismaterial.However,difficultiesofCMOS/BiCMOSmanufacturingprocessremainthebiggestchallengetoover-comelowreliable/yieldproductionoutput.NDRisawidelyusedcomponentacrossmultiplepurposeintheindustry,thedemandishighandsolutionhastobefound.Therefore,ourresearchfocusonadifferentmaterialapproach,weusedMetallicOxideSemi-conductorfieldeffecttransistorasourmainstructure.WeadoptedSiGe0.35um3P3MBiCMOSmanufacturingtechnologybyutilizingtwoenhancedNchannelMOScomponentsandoneenhancedPchannelMOScomponentandoneHBTcomponenttostructureournewdesign.(MOS-HBT-NDR)Weobserveddifferentpeak/valleyvaluebyadjustingwidth/lengthofMOScomponentandcontrollinggatevoltageinput.Therefore,thisnewapproachhasawiderangeofelectroniccharacteristiccurveavailablefordifferentengineeringapplications.Furtherresearchanddevelopmenthavehighvalueforalternativedesignapplications.WeuseNegativeDifferentialResistanceDevicestoapplyanddesigninDFlipFlop、FrequencyDivider、OscillatorCircuitandLogicCircuit. 論文授權書…………………………………………………………i論文審定書(中)……………………………………………………ii論文審定書(英)……………………………………………………iii論文摘要……………………………………………………………ivABSTRACT……………………………………………………………vi誌謝…………………………………………………………………viii目錄…………………………………………………………………ix圖目錄………………………………………………………………xii表目錄………………………………………………………………xviii符號說明……………………………………………………………xix第一章簡介………………………………………………………………11-1大綱…………………………………………………………………11-2負微分電阻背景介紹………………………………………………11-3負微分電阻電路之簡介2……………………………………………21-4正反器電路設計……………………………………………………51-5除頻器電路設計……………………………………………………61-6邏輯閘電路設計……………………………………………………61-7振盪器電路設計……………………………………………………7第二章基本元件介紹與模擬結果………………………………………82-1負微分電阻元件電路動作原理分析………………………………82-2負微分電阻元件以H-SPICE軟體模擬及參數調變分析…………142-3負微分電阻元件頻率響應模擬結果……………………………232-4負微分電阻元件並聯增強型NMOS元件模擬結果………………242-5IC下線之量測結果………………………………………………28第三章正反器電路設計………………………………………………333-1基本操作原理………………………………………………………333-2單穩態-雙穩態傳輸邏輯閘理論(MOBILE)………………………343-3以MOS-NDR元件設計D型正反器………………………………373-3-1工作頻率…………………………………………………………423-3-2D-Qdelay和CLK-Qdelay…………………………………443-4以MOS-HBT-NDR元件設計D型正反器………………………………453-4-1工作頻率…………………………………………………………493-4-2D-Qdelay和CLK-Qdelay…………………………………513-5結論…………………………………………………………………52第四章除頻器電路設計………………………………………………534-1除二除頻器電路……………………………………………………534-2除四除頻器電路……………………………………………………544-3除八除頻器電路……………………………………………………554-4工作頻率……………………………………………………………564-5結論…………………………………………………………………58第五章邏輯閘電路設計………………………….……………………595-1單穩態-雙穩態傳輸邏輯閘理論(MOBILE)………………………595-2使用MOS-HBT-NDR元件設計邏輯閘電路…………………………625-2-1反向器電路設計第一類型………………………………………625-2-2反向器電路設計第二類型………………………………………645-2-3反向器量測……………………………………………………655-3利用MOS-HBT-NDR元件設計二位元邏輯閘電路…………………675-3-1NOR閘的操作原理………………………………………………685-3-2NAND閘的操作原理……………………………………………69第六章振盪器電路設計………………………………………………706-1以MOS-HBT-NDR元件串聯電晶體-電感來設計振盪器電路………706-2以HBT-NDR元件串聯電晶體-電感來設計振盪器電路……………736-3以MOS-HBT-NDR元件串聯電感-電阻式型態………………………776-4結論………………………………………………………………80第七章結論與未來展望………………………………………………817-1結論…………………………………………………………………817-2未來展望…………………………………………………………82參考文獻………………………………………………………………83發表論文………………………………………………………………86個人簡歷………………………………………………………………88附錄……………………………………………………………………89 [1].Capasso,S.Sen,F.Beltram,L.M.Lunardi,A.S.Vengurlekar,P.R.Smith,N.J.Shah,R.J.Malik,andA.Y.Cho,“Quantumfunctionaldevices:resonant-tunnelingtransistors,circuitswithreducedcomplexity,andmultiple-valuedlogic,”IEEETrans.ElectronDevices,vol.36,pp.2065-2082,1989.[2]S.Sen,F.Capasso,A.Y.Cho,andD.Sivco,“Resonanttunnelingdevicewithmultiplenegativedifferentialresistance:digitalandsignalprocessingapplicationswithreducedcircuitcomplexity,”IEEETrans.ElectronDevices,vol.34,pp.2185-2191,1987.[3]S.J.WeiandH.C.Lin,“MultivaluedSRAMcellusingresonanttunnelingdiodes,”IEEEJ.Solid-St.Circuits,vol.27,pp.212-216,1992.[4]J.P.A.vanderWagt,H.Tang,T.P.E.Broekaert,A.C.Seabaugh,andY.C.Kao,”MultibitresonanttunnelingdiodeSRAMcellbasedonslew-rateaddressing,”IEEETrans.ElectronDevices,vol.46,pp.55-62,1999.[5]RobertC.Poller,AmirA.Lakhani,andHarryHier,“ThreeandsixlogicstatesbytheverticalintegrationofInAlAs/InGaAsresonanttunnelingstructure,”J.Appl.Phys.,vol.64,pp.3735-3736,1988.[6]Z.X.YanandM.J.Deen,”Anewresonant-tunneldiode-basedmultivaluedmemorycircuitusingaMESFETdepletionload,”IEEEJ.Solid-StateCircuits,vol.27,pp.1198-1202,1992[7]Mazumder,P.;Kulkarni,S.;Bhattacharya,M.;JianPingSun;Haddad,G.I.;”Digitalcircuitapplicationsofresonanttunnelingdevices”IEEETrans.ElectronDevices,Vol86,Issue4,April1998[8]HuiZhang;Mazumder,P.;KyounghoonYang;“resonanttunnelingdiodebasedqmosedgetriggeredflipflopdesign”IEEETrans.ElectronDevices,Vol3,23-26May2004Page[9]TaehoKim.;YongsikJeong.;KyounghoonYang“NewRTD-basedSET/RESETLatchICforHigh-SpeedMOBILED-FlipFlops”8-12May2005Page(s):311-314[10]AvedilloMariaJ.;QuintanaJoseM.;PettenghiHector“Self-LatchingOperationofMOBILECircuitsusingSeries-ConnectionofRTDsandTransistors“Volume53,Issue5,May2006Page(s):334-338[11]PageT.H.Kuoetal.,“AnovelA/DConverterusingresonanttunnelingdiodes,”IEEEJ.Solid-StateCircuits,vol.26,pp.145-149,1991.[12]K.Maezawaetal.,“High-speedandlow-poweroperationofaresonanttunnelinglogicgateMOBILE,”IEEEElectronDeviceLett.,vol.19,pp.80-82,1998.[13]AlejandroF.Gonzalez,“StandardCMOSImplementationofMultiple–ValuedLogicSigned–DigitAdderBasedonNegativeDifferential–ResistanceDevices”inProc.Int.Symp.Multiple–ValuedLogic,2000,pp.323-328[14]AlejandroF.Gonzalez,“Multiple–ValuedSigned–DigitAdderUsingNegativeDifferential–ResistanceDevices”IEEETrans.Comput,VOL.47,pp.947–959,Sept.1998.[15]Kwang-JowGanetal.,“SimulationandAnalysisofNegativeDifferentialResistanceDevicesandCircuitsbyLoad-LineMethodandPSpice,”SolidStateElectronics,Vol.42,No.1,pp.176-180,1998.[16]Kwang-JowGan,Cher-ShiungTsai,Shin-BinKuo,Wen-PinHuang,Hsin-DaTesng,Fu-LungCheng,andDong-ShongLiang,“NovelMulti-StateMemoryCircuitBasedonNegativeDifferentialResistanceDevices”InternationalElectronDevicesandMaterialsSymposium,”pp.805-808,2002.  電子全文  國圖紙本論文 推文 網路書籤 推薦 評分 引用網址 轉寄                                                                                                                                                                                                                    top 相關論文 相關期刊 熱門點閱論文 1. 以負微分電阻電路為基礎之振盪器設計與應用 2. 以單穩態-雙穩態傳輸邏輯閘為基礎之應用電路設計 3. 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