陕西省电子信息系统综合集成重点实验室基金(201115Y15) 作品数:10 被引量:12 H指数:3 相关作者: 蔡理 杨晓阔 柏鹏 赵晓辉 彭卫东 更多>> 相关机构: 空军工程大学 更多>> 发文基金: 陕西省电子信息系统综合集成重点实验室基金 陕西省自然科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 电子电信 理学 一般工业技术 自动化与计算机技术 更多>>
磁性量子元胞自动机逻辑电路的转换特性研究 被引量:4 2011年 本文研究了磁性量子元胞自动机反相器和择多逻辑门等基本逻辑电路在不同纳磁体厚度和间距下的转换特性.采用单畴近似LLG方程对纳磁体以及电路进行了建模和仿真,结果表明更厚的纳磁体需要更大的转换磁脉冲,大厚度纳磁体逻辑电路表现出较慢的转换;相同厚度和间距下,择多逻辑门比反相器的转换时间略长.此外,模拟结果还表明纳磁体间距对反相器的转换过程影响明显,而对择多逻辑门则影响较小. 杨晓阔 蔡理 康强 柏鹏 赵晓辉 冯朝文 张立森关键词:逻辑电路 单电子晶体管与金属氧化物半导体混合电路构造的一维离散混沌系统研究 2012年 基于单电子晶体管与金属氧化物半导体混合结构构造出一种一维离散混沌系统.研究了单电子晶体管与金属氧化物半导体串联混合结构的电压传输特性,并建立了相应的N型分段线性函数模型、基于该模型实现了一维离散映射系统,分析了它的一维映射过程、分岔图和Lyapunov指数谱等动力学特性.最后利用单电子晶体管与金属氧化物半导体混合电路设计出该离散混沌系统的电路结构,仿真验证与理论分析一致.研究结果表明,利用单电子晶体管与金属氧化物半导体混合结构设计的离散混沌电路不仅结构非常简单,功耗很低,而且有利于混沌系统的集成和应用. 冯朝文 蔡理 杨晓阔 康强 彭卫东 柏鹏关键词:LYAPUNOV指数谱 分岔 电路实现 肖特基势垒碳纳米管场效应管建模方法 2013年 在肖特基势垒型的碳纳米管场效应管半经典模型中,通常采用WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)近似法求解透射系数,对所有经典转折点复杂的动量-位置关系进行积分,导致运算量巨大。通过研究透射系数的数值计算模型,给出了不同电压下的能带变化情况,分析了z轴方向动量-位置关系式,并进行线性拟合,以拟合值代替原来的积分式,简化了透射系数的求解过程。将基于该算法的模型与半经典模型进行仿真比较,发现两种模型的电压传输特性曲线相似度较高,可见模型精度较好。同时对模型的运行时间进行测试,模型的运算时间约为传统半经典算法的1/20,表明所建模型有效降低了运算量。 赵晓辉 蔡理 张鹏关键词:肖特基势垒 WKB近似 透射系数 基于单电子晶体管-金属氧化物场效应晶体管电路的离散混沌系统实现 被引量:1 2011年 提出了一种利用单电子晶体管与金属氧化物半导体的混合结构(SET-MOS)实现离散混沌系统的方法.研究了两个并联结构的单电子晶体管在电流源偏置下的传输特性,并建立其相应的S形分段线性函数模型.基于该模型实现了一维离散映射系统,分析了它的动力学特性,包括一维映射过程、分岔图和Lyapunov指数等.最后利用SET-MOS混合电路设计出该离散混沌系统的电子电路,验证了理论分析和实现方法的正确性.研究结果表明,该方法不仅可行,而且物理实现结构简单,利于集成. 冯朝文 蔡理 康强 彭卫东 柏鹏 王甲富关键词:LYAPUNOV指数 分岔 电路实现 声子散射下碳纳米管场效应管建模方法研究 被引量:1 2013年 声子散射对碳纳米管场效应管(carbon nanotube field effect transistor,CNTFET)的特性有着不可忽略的影响.传统研究方法基于弹道输运模型来分析发生声子散射时各参数对器件特性的影响,进而建立CNTFET声子散射模型.为了降低模型复杂度,提高仿真计算的速度,本文深入研究了CNTFET的声子散射影响,对手性、温度和能量三个参数的变化进行了仿真,分析了参数对器件特性的影响.采用线性近似拟合的方式建立了一种新的CNTFET声子散射模型.通过分析散射下电流的变化,验证了该模型的正确性和有效性.与半经典散射模型相比,该模型由于不需要进行积分计算,计算过程较为简单,降低了运算量. 赵晓辉 蔡理 张鹏一种碳纳米管场效应管的HSPICE模型 被引量:1 2013年 为在HSPICE中建立一种计算简单且精度较高的碳纳米管场效应管(carbon nanotube field effect transistor,CNTFET)模型,在CNTFET半经典建模方法的基础上,分析了自洽电势与载流子密度之间的关系,提出用线性近似进行拟合,并推导了自洽电势的显式表达式,从而避免了积分方程的迭代求解过程.然后在HSPICE中建立了相应的CNTFET模型,通过仿真比较,结果表明该模型具有较高的精度,用其构建的逻辑门电路能够实现相应逻辑功能,且运算时间大为减少. 赵晓辉 蔡理 张鹏关键词:HSPICE仿真 一种碳纳米管场效应管半经典模型计算方法 2012年 基于弹道输运的碳纳米管场效应管半经典模型求解自洽电势通常采用牛顿-拉夫逊迭代法,每次迭代都需要对态密度方程积分计算,运算量巨大.我们用支持向量回归机近似表达自洽电势与载流子密度之间的关系,不需要反复迭代积分,并用梯度下降法求解自洽电势.仿真结果表明,与牛顿-拉夫逊迭代法比较,该方法精度较高,有效降低了运算量,为今后大规模集成电路中碳纳米管器件的设计和应用奠定理论基础. 赵晓辉 蔡理 张鹏关键词:支持向量回归机 一位QCA数值比较器的可靠性研究 被引量:4 2011年 针对量子元胞自动机电路中存在的元胞移位、元胞未对准、元胞遗漏、元胞旋转等固有缺陷,采用概率转移矩阵方法建立了一位QCA数值比较器的可靠性模型,并对其可靠性进行了深入分析。对于不同的输入,分别比较了各组成元件在同样的故障概率水平下对整体可靠性(正确输出的概率)的不同影响。仿真结果表明,在所有的输入情况下传输线始终是影响其可靠性的主要因素,从而确定了传输线在该数值比较器中的重要性,进而为大规模QCA数值比较器的设计以及可靠性的提高提供了依据。 黄宏图 蔡理 彭卫东 柏鹏 杨晓阔 李政操关键词:量子元胞自动机 可靠性 基于概率模型的量子元胞自动机加法器容错性能研究 被引量:3 2012年 采用概率转移矩阵方法和电路分割理论建立了两种结构的量子元胞自动机(QCA)加法器的容错性模型,深入分析了各组成元件对加法器的整体容错性能的影响.指出元件在较低的正确概率时,传输线对整体正确概率影响较小,而当元件正确概率较高时,传输线的正确概率对整体正确概率的影响急剧增大,并且在整个参数变化范围内反相器始终是影响整体正确概率的主要元件.采用Frobenius范数对两种同一功能不同结构的QCA加法器的整体容错性能进行了比较,发现由5输入择多逻辑门构成的QCA加法器的整体容错性能优良.这对于目前QCA加法器的容错性设计以及今后大规模QCA电路的容错性设计具有重要意义. 黄宏图 蔡理 杨晓阔 刘保军 李政操关键词:加法器 容错性 FROBENIUS范数 多元线性回归分析在QCA数值比较器可靠性研究中的应用 被引量:1 2011年 基于概率转移矩阵方法建立了QCA数值比较器的可靠性模型,采用多元线性回归方法定量分析了QCA数值比较器中各组成元件对整体可靠性的不同影响,并比较了元件可靠性改善度对整体可靠性改善度的不同影响。结果表明,当传输线可靠性改善度为3.00%时,整体可靠性改善度为16.51%,远高于其它元件,从而为大规模QCA数值比较器电路的可靠性设计提供了依据。 黄宏图 蔡理 彭卫东 柏鹏 杨晓阔 刘保军 李政操关键词:多元线性回归 量子元胞自动机 可靠性