[发明专利]一种三值碳纳米管比较器

摘要

本发明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。

主权项

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、所述的第五十六CNFET管和所述的第五十七CNFET管均为P型CNFET管，所述的第五十八CNFET管、所述的第五十九CNFET管、所述的第六十CNFET管、所述的第六十一CNFET管、所述的第六十二CNFET管、所述的第六十三CNFET管、所述的第六十四CNFET管、所述的第六十五CNFET管、所述的第六十六CNFET管、所述的第六十七CNFET管、所述的第六十八CNFET管、所述的第六十九CNFET管、所述的第七十CNFET管、所述的第七十一CNFET管、所述的第七十二CNFET管、所述的第七十三CNFET管、所述的第七十四CNFET管、所述的第七十五CNFET管和所述的第七十六CNFET管均为N型CNFET管；所述的第三十九CNFET管的源极和所述的第四十CNFET管的源极均接入电源，所述的第三十九CNFET管的漏极、所述的第四十CNFET管的漏极、所述的第四十一CNFET管的源极、所述的第四十二CNFET管的源极、所述的第四十三CNFET管的源极和所述的第四十四CNFET管的源极连接，所述的第四十三CNFET管的漏极、所述的第四十四CNFET管的漏极和所述的第四十五CNFET管的源极连接；所述的第四十一CNFET管的漏极、所述的第四十二CNFET管的漏极、所述的第四十五CNFET管的漏极、所述的第四十六CNFET管的源极、所述的第四十七CNFET管的源极、所述的第四十八CNFET管的源极和所述的第四十九CNFET管的源极连接，所述的第四十八CNFET管的漏极、所述的第四十九CNFET管的漏极和所述的第五十CNFET管的源极连接，所述的第四十六CNFET管的漏极、所述的第四十七CNFET管的漏极、所述的第五十CNFET管的漏极、所述的第五十一CNFET管的源极、所述的第五十二CNFET管的源极、所述的第五十三CNFET管的源极和所述的第五十四CNFET管的源极连接，所述的第五十一CNFET管的漏极、所述的第五十二CNFET管的漏极、所述的第五十三CNFET管的漏极、所述的第五十五CNFET管的源极、所述的第五十六CNFET管的源极和所述的第五十七CNFET管的源极连接，所述的第五十四CNFET管的漏极、所述的第五十五CNFET管的漏极、所述的第五十六CNFET管的漏极、所述的第五十七CNFET管的漏极、所述的第五十八CNFET管的漏极、所述的第五十九CNFET管的漏极、所述的第六十CNFET管的漏极和所述的第六十五CNFET管的漏极连接且其连接端为小于等于信号输出端，所述的第五十八CNFET管的源极和所述的第六十一CNFET管的漏极连接，所述的第六十一CNFET管的源极、所述的第七十一CNFET管的漏极和所述的第六十六CNFET管的漏极连接，所述的第六十六CNFET管的源极和所述的第七十二CNFET管的漏极连接，所述的第六十五CNFET管的源极和所述的第七十CNFET管的漏极连接，所述的第五十九CNFET管的源极和所述的第六十二CNFET管的漏极连接，所述的第六十二CNFET管的源极、所述的第七十三CNFET管的漏极和所述的第六十七CNFET管的漏极连接，所述的第六十七CNFET管的源极和所述的第七十四CNFET管的漏极连接，所述的第六十CNFET管的源极、所述的第六十三CNFET管的漏极和所述的第六十四CNFET管的漏极连接，所述的第六十三CNFET管的源极和所述的第六十八CNFET管的漏极连接，所述的第六十八CNFET管的源极和所述的第七十五CNFET管的漏极连接，所述的第六十四CNFET管的源极和所述的第六十九CNFET管的漏极连接，所述的第六十九CNFET管的源极和所述的第七十六CNFET管的漏极连接，所述的第七十CNFET管的源极、所述的第七十一CNFET管的源极、所述的第七十二CNFET管的源极、所述的第七十三CNFET管的源极、所述的第七十四CNFET管的源极、所述的第七十五CNFET管的源极和所述的第七十六CNFET管的源极均接地；所述的第三十九CNFET管的栅极、所述的第四十一CNFET管的栅极、所述的第五十五CNFET管的栅极、所述的第五十八CNFET管的栅极、所述的第六十四CNFET管的栅极和所述的第六十五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反相信号的第三位信号，所述的第四十CNFET管的栅极、所述的第四十六CNFET管的栅极、所述的第五十一CNFET管的栅极、所述的第五十九CNFET管的栅极、所述的第六十三CNFET管的栅极和所述的第七十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三位信号，所述的第四十二CNFET管的栅极、所述的第五十三CNFET管的栅极、所述的第六十一CNFET管的栅极和所述的第七十五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反相信号的第二位信号，所述的第四十三CNFET管的栅极、所述的第四十七CNFET管的栅极、所述的第六十二CNFET管的栅极和所述的第六十六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，所述的第四十四CNFET管的栅极、所述的第五十CNFET管的栅极、所述的第五十二CNFET管的栅极、所述的第六十八CNFET管的栅极、所述的第七十二CNFET管的栅极和所述的第七十三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，所述的第四十八CNFET管的栅极和所述的第六十七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二位信号，所述的第四十九CNFET管的栅极和所述的第七十四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二位信号，所述的第四十五CNFET管的栅极、所述的第五十四CNFET管的栅极、所述的第六十CNFET管的栅极和所述的第七十一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，所述的第五十六CNFET管的栅极和所述的第六十九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，所述的第五十七CNFET管的栅极和所述的第七十六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第一位信号。