انجمن کامپیوتر ایران

در این مقاله، طراحی یک فلیپ‌فلاپ چهارمقداری حساس به لبه نوع D با استفاده غالب از مدارهای دودویی و بر اساس فناوری ترانزیستورهای نانو‌لوله‌کربنی شرح داده شده است. مراحل تبدیل از یک لچ چهارمقداری به فلیپ‌فلاپ‌های حساس به سطح و لبه به طور کامل توضیح داده شده است. در هر مرحله مبدل‌هایی جهت تبدیل مدارها به یکدیگر ارائه می‌شوند. در این فلیپ‌فلاپ، قابلیت موجود در لچ برای سفارشی کردن خروجی‌های Q و حفظ می‌شود، تا تعداد تقسیم ولتاژ کمتری صورت گرفته و توان مصرفی کاهش یابد. از آنجایی که فلیپ‌فلاپ پیشنهادی در این مقاله با فرض وجود تنها یک منبع تغذیه طراحی می‌شود، تعداد تقسیم ولتاژ کمتر به معنای توان ایستای کمتر است. نتایج حاصله نشان می‌دهد که حذف یکی از خروجی‌ها میانگین مصرف توان و مصرف توان ایستا را تا حدود نصف کاهش می‌دهد. بعلاوه، مدار پیشنهادی با استفاده از نرم افزار اچ-اسپایس و فایل کتابخانه ترانزیستورهای نانو‌لوله‌کربنی با طول کانال 32 نانومتر اعتبارسنجی و شبیه‌سازی شده است. نتایج شبیه‌سازی حکایت از بهبود %35/79 کارآیی مدار جدید نسبت به بهترین فلیپ‌فلاپ چهارمقداری که قبلا ارائه شده است، دارد. درضمن، زمان تنظیم و زمان نگهداری از جمله عوامل مهم در طراحی فلیپ‌فلاپ می‌باشند، که تاثیر زیادی در تعیین فرکانس سیستم دارند. هر دو عامل در مدار پیشنهادی کاهش چشمگیری نسبت به مدارهای CMOS داشته‌اند.