基于自適應(yīng)技術(shù)的亞閾區(qū)數(shù)字電路研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，得益于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴以及手機和平板市場的蓬勃發(fā)展，集成電路領(lǐng)域?qū)o線網(wǎng)絡(luò)芯片的研究越來越多。但是，由于芯片的功率密度隨CMOS工藝線寬的降低而迅速上升，耗能過高的問題逐漸成為制約移動終端市場發(fā)展重要因素。亞閾值數(shù)字電路屬于超低壓數(shù)字電路的技術(shù)范疇，通過將數(shù)字電路的供電電壓降低至亞閾值區(qū)，使芯片完成單次操作的能耗達到最小。亞閾值數(shù)字電路在移動網(wǎng)絡(luò)芯片、醫(yī)療植入芯片、環(huán)境監(jiān)測芯片的集成電路的熱門領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，如今已經(jīng)成為低

2、功耗領(lǐng)域的一個重要研究方向。本文從研究意義、理論基礎(chǔ)、設(shè)計難點以及設(shè)計方法等方面對亞閾值數(shù)字電路的設(shè)計做了深入探討。
　　首先，本文從芯片工藝和半導(dǎo)體市場的最新動態(tài)入手，分析了亞閾值數(shù)字電路的研究價值，并對亞閾值技術(shù)的發(fā)展背景和最新動態(tài)做了介紹。其次，本文分析了亞閾值數(shù)字電路設(shè)計的理論基礎(chǔ)。包括數(shù)字電路能耗的組成和最小能量點理論的推導(dǎo)，并以此為依據(jù)，闡述了電路設(shè)計難點以及 PVT（Process，Voltage， Temperat

3、ure）補償技術(shù)在亞閾值數(shù)字電路設(shè)計中的重要性。之后，本文研究了亞閾數(shù)字電路的設(shè)計方法，該方法采用標準單元庫(Standard Cell Library，SCL)重新特征化(Recharacterization)技術(shù)，完成亞閾值數(shù)字單元庫的設(shè)計，結(jié)合單元庫和標準電路數(shù)字電路設(shè)計流程提出了一種適合亞閾值數(shù)字電路的設(shè)計流程。然后，本文設(shè)計了一款適合在亞閾值電壓下工作的數(shù)字 FIR濾波器，介紹了濾波器中各個模塊的工作原理并按照亞閾值數(shù)字電路設(shè)