基于毛刺阻塞原理的低功耗双边沿触发器

作者：黄正峰; 杨潇; 孙芳; 鲁迎春^*; 欧阳一鸣; 方祥圣; 倪天明; 戚昊琛; 徐奇

来源：微电子学, 2020, 50(03): 308-320.

DOI：10.13911/j.cnki.1004-3365.190392

• 双边沿触发器
• 毛刺
• 低功耗
• 钟控CMOS
• 时钟树

当输入信号存在毛刺时,双边沿触发器的功耗通常会显著增大,为了有效降低功耗,提出一种基于毛刺阻塞原理的低功耗双边沿触发器。在该双边沿触发器中,采用了钟控CMOS技术C单元。一方面,C单元能有效阻塞输入信号存在的毛刺,防止触发器锁存错误的逻辑值。另一方面,钟控CMOS技术可以降低晶体管的充放电频率,进而降低电路功耗。相比其他现有双边沿触发器,该双边沿触发器在时钟边沿只翻转一次,大幅度减少了毛刺引起的节点冗余跳变,有效降低了功耗。与其他5种双边沿触发器相比,该双边沿触发器的总功耗平均降低了40.87%～72.60%,在有毛刺的情况下,总功耗平均降低了70.10%～70.29%,仅增加22.95%的平均面积开销和5.97%～6.81%的平均延迟开销。

• 单位
  安徽工程大学; 合肥工业大学