基于CNFET的三值内容寻址存储器单元设计

通过对三值静态随机存储器（Static Random Access Memory,SRAM）单元和数据比较电路结构以及碳纳米场效应晶体管（Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET）的研究,提出了基于CNFET的三值内容寻址存储器单元设计方案。首先利用CNFET阈值可调特性和开关信号理论设计三值缓冲器,采用反馈控制连接技术实现三值SRAM存储;然后结合三值SRAM单元和三值逻辑原理设计三值内容寻址存储器单元;最后实验验证,所设计的三值内容寻址存储器单元具有正确的逻辑功能,且与三态内容寻址存储器单元相比功耗延时积（Power-Delay Product,PDP）降低约83%。     

基于神经MOS管的新型反相器设计

通过对神经MOS管特性的研究,提出了一种阈值可控反相器的设计方案。该反相器在结构上与普通CMOS反相器相似,由一个神经MOS管和一个常规MOS管构成。利用神经MOS管阈值可控特性实现反相器的阈值控制功能。最后,采用0.25μm CMOS工艺,利用PSPICE模拟验证了所设计的电路具有正确的逻辑功能,与相同功能的常规反相器比较,该反相器功耗节省46%。     

时钟低摆幅三值双边沿低功耗触发器的设计

通过对各类多值触发器的研究,提出了一种反馈保持型时钟低摆幅三值双边沿低功耗新型触发器(Feedback Keeper Low-swing Clock Ternary Low-Power Double-Edge-Triggered FlipFlop, FK-LSCTLPDFF)设计方案。该方案利用反馈保持避免电路因输入信号瞬间毛刺引起的错误翻转,利用时钟信号双边沿跳变敏感抑制冗余跳变,利用时钟低摆幅降低三值触发器功耗。该电路与三值单边沿触发器相比,在保持相同数据吞吐量的条件下,可使时钟信号的频率减半,从而降低整个电路的系统功耗。通过PSPCIE模拟,验证了所设计电路具有正确逻辑功能,低功耗特性明显。     

基于CNFET的三值逐次逼近ADC设计

模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)是片上集成系统的关键部件,通过对逐次逼近逻辑电路和三值逻辑原理的研究,提出了一种基于碳纳米场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)的三值逐次逼近ADC设计方案。该方案首先控制三值电容阵列的底板电压,逐次逼近其模拟量值,产生由高位到低位的二值信号,然后由编码器将二值转换为三值信号,完成整个转换过程,最后实验证明了所设计的电路逻辑功能正确,并具有明显的高速、低功耗特性。     

高频程控增益前置放大器的设计及其在医学仪器中的应用

目的 : 设计一种高频程控增益前置放大器 , 以满足 " 便携式数字型医用超声声功率计 " 研究的需要 . 方法 : 根据医用超声源频率范围宽、输出功率相差悬殊的特点 , 权衡便携、低功耗与低失真度、价格等因素 , 针对不同应用条件 , 制作出分别由集成电路和分立元件构成的两种结构不同的高频程控增益前置放大器 , 经调试、优化后 , 应用到医用超声声功率计中 . 结果 : 两种电路分别应用于 " 便携式数字型医用超声声功率计 " , 经试用 , 效果良好 . 结论 : 实践证明 , 由集成电路组成的放大器具有体积小、功耗低、电路结构简单、易与微处理器接口等优点 , 但它对器件依赖性强 , 信号保真度差 , 价格昂贵 ; 而分立元件组成的放大器虽然体积、功耗、与微处理器接口等方面逊于前者 , 但它元器件易得 , 信号保真度好 , 价格低廉 . 在体积、功耗等条件许可的情况下 , 该放大器不失为上乘选择 .     

基于SABL的抗DPA攻击可重构加法器设计

差分功耗分析（Differential Power Analysis,DPA）通过分析密码器件处理不同数据时的功耗差异来盗取密钥。运用具有功耗独立特性的灵敏放大型逻辑（Sense Amplifier Based Logic,SABL）设计密码器件可以有效防御DPA攻击。通过对SABL电路与传统加法器原理的研究,提出了一种能够抗DPA攻击的可重构加法器设计方案。首先,结合SABL电路特点得到具有抗DPA攻击性能的加法器电路;然后利用控制进位方式构成可重构加法器,支持4个8位数据或2个16位数据的加法运算。Spectre模拟验证表明,该加法器逻辑功能正确,与传统加法器相比功耗独立性能提升了97%,防御DPA攻击性能明显。     

基于IWBA算法的三值FPRM电路综合优化

通过对杂草蝙蝠算法（Invasive Weed Bat Algorithm,IWBA）和三值FPRM（Fixed-Polarity Reed-Muller）电路函数表达式的研究,提出了一种三值FPRM电路延时和面积优化算法。算法首先建立延时估计模型,评估当前极性电路的适应度函数值;然后利用三值极性转换算法,将二值基准测试电路转换为三值FPRM电路;最后利用IWBA算法进行三值FPRM电路延时和面积最佳极性搜索。实验对10个基准电路进行测试,结果表明：相比于蝙蝠算法（Bat Algorithm,BA）,延时平均降低14.3%,面积平均节省66.0%。     

加速器剂量质控电离室探测器信号采集系统的研究

目的探究在放射治疗当中,加速器剂量质控电离室探测器信号采集系统的应用。方法本次试验中,设计了两种规格的电离室,其灵敏体积分别为直径40mm高3mm以及直径5mm高3mm两种,并根据电离室的规格设置电路参数的前置放大器,应用Varian 600C直线加速器对两种信号采集系统进行评测。结果灵敏体积分别为直径40mm高3mm以及直径5mm高3mm的电离室测量结果均很好,并且均有一定的剂量线性关系。结论在放射治疗的剂量质量控制当中,可以采用采集系统。     

基于2-5混值编码的十值乘法器

通过对十值逻辑编码技术的研究,发现2-5混值编码方案能有效抑制冗余态,使一位十值信号的编码效率达到100%。提出了2-5混值编码方案,借助T运算,推导出2-5混值/十值T门的逻辑函数表达式及电路结构;根据真值表,利用T门,设计了2-5混值/十值乘法器。在PSP ICE 9.0环境下,采用0.5μm CMOS工艺,对所设计的电路进行计算机模拟,验证了其逻辑功能的正确性。     

三值绝热多米诺可逆计数器设计

通过对可逆计数器和绝热多米诺电路结构及工作原理的研究,提出一种三值绝热多米诺可逆计数器的设计方案。该方案首先以开关信号理论为指导,设计具有置位复位功能的三值绝热多米诺D触发器;然后分别设计三值绝热多米诺正反循环门电路与进位借位电路来实现计数器正反计数和级联;最后,在此基础上实现四位三值绝热多米诺可逆计数器。HSPICE仿真结果表明所设计的电路具有正确的逻辑功能和低功耗特性。     

基于人口迁移算法的三值FPRM电路面积最佳极性搜索

人口迁移算法是一种新的全局优化搜索算法,主要模拟人口随着经济重心发生转移和随着压力增加而扩散的机制,其收敛性和全局寻优能力较强。三值固定极性RM(Fixed-polarity Reed-Muller,FPRM)电路的面积大小与其极性有关。通过对人口迁移算法的研究,提出了一种三值FPRM电路面积优化方案。首先根据三值FPRM表达式和电路面积之间的内在联系,建立面积优化模型;然后利用人口迁移算法对三值FPRM电路进行面积最佳极性搜索;最后对10个MCNC Benchmark电路进行测试。结果表明:与整体退火遗传算法相比,本文算法在面积和时间上分别平均节省10.04%和56.59%。     

LM2678在连续性肾脏替代治疗设备直流电机驱动中的应用

血泵的高稳定性、宽调速范围控制技术是连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)设备的关键技术,本文利用大电流、高效率降压式电源转换芯片LM2678良好的线性和典型的负载特性,设计出驱动血泵直流电机的新型功率驱动电路。该电路具有过热保护、短路保护功能和电流、电压闭环控制回路功能。实验结果表明,该功率放大电路能很好地实现血泵血流量在0~460ml/min范围内线性、稳定调节。     

Low-Cost Compact ECG With Graphic LCD and Phonocardiogram System Design

Till today, many different ECG devices are made in developing countries. In this study, low cost, small size, portable LCD screen ECG device, and phonocardiograph were designed. With designed system, heart sounds that take synchronously with ECG signal are heard as sensitive. Improved system consist three units; Unit 1, ECG circuit, filter and amplifier structure. Unit 2, heart sound acquisition circuit. Unit 3, microcontroller, graphic LCD and ECG signal sending unit to computer. Our system can be used easily in different departments of the hospital, health institution and clinics, village clinic and also in houses because of its small size structure and other benefits. In this way, it is possible that to see ECG signal and hear heart sounds as synchronously and sensitively. In conclusion, heart sounds are heard on the part of both doctor and patient because sounds are given to environment with a tiny speaker. Thus, the patient knows and hears heart sounds him/herself and is acquainted by doctor about healthy condition.     

交流干扰滤波器对心肌细胞动作电位信号的影响

目的分析交流干扰滤波器对心肌细胞动作电位信号的影响。方法将心肌细胞动作电位经玻璃微电极、微电极放大器、微分器、A／D转换器输入微型计算机。在使用和不使用交流干扰滤波器两种情况下,对心肌细胞动作电位波形进行比较分析。结果使用交流干扰滤波器,将使动作电位波形严重失真,0期上升时间延长,最大上升速度减小。结论心肌细胞动作电位波形中含有50Hz信号成分,信号放大通路中不能使用交流干扰滤波器。