[发明专利]一种利用CMOS晶体管设计的模拟概率与非门电路

权利要求书

1.一种名为利用CMOS(互补-金属-氧化物-半导体)晶体管设计的模拟概率与非门电 路。主要由电流输入、输出电路和模拟乘法器电路等组成。利用输入、输出的电流值大小代 表输入、输出的概率值，通过电路的不同结构形式实现概率的与非计算。其特征在于：利用 CMOS晶体管，设计了代表A路、B路的电流输入电路，代表F路的电流输出电路，以及利用 电流值进行概率与非计算的模拟电路。在功能上实现输出的概率值是两路输入概率值的与非 结果。形式上类似于数字电路中的逻辑与非门。但二者有本质的不同，概率与非门的输入输 出信号是代表概率值的电流信号，数字与非门的输入输出是代表逻辑值0或1的电压信号。 概率与非门可广泛用于电子神经网络计算和数字通信领域里的信道解码计算以及其它需要概 率计算的芯片设计中，是模块化的电路结构，便于设计与级联。利用模拟电路的特性实现概 率计算，比采用数字电路，在速度上或功耗上可提高两个数量级。

2.根据权利要求1所述的利用CMOS晶体管设计的模拟概率与非门电路，其特征在于： 输入输出电路采用威尔逊电流镜电路，不仅使电流的复制精度高，同时提高了电路的抗干扰 能力。

3.根据权利要求1所述的利用CMOS晶体管设计的模拟概率与非门电路，其特征在于： 利用CMOS晶体管工作在亚阈值状态的特性，实现了新型的模拟乘法器电路，采用的CMOS晶 体管少，工作电流极小，电路功耗小。

4.根据权利要求1所述的利用CMOS晶体管设计的模拟概率与非门电路，其特征在于： 概率与非运算时所用的加法计算，采用电流线与相加的方式，不仅减少了晶体管，而且电路 工作可靠稳定。

5.根据权利要求1所述的利用MOS晶体管设计的模拟概率与非门电路，其特征在于：本 电路作为模块化电路，在与其它概率门电路级联时，采用电流镜级联方式，简单方便，便于 大规模集成电路的设计。