طراحی تمام جمع‌کننده چهار ارزشی مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدانی نانولوله کربنی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

doi
10.22034/tjee.2023.58077.4695
چکیده

تمام جمع‌کننده یکی از مهمترین قسمت‌های سیستم پردازش است و کاربردهای گوناگونی دارد و در اکثر مدارهای حسابی استفاده می‌شود. بنابراین، طراحی جمع‌کننده‌هایی با عملکرد بالا باعث بهبود کلی عملکرد سیستم خواهد شد. از طرفی تکنولوژی ساخت ماسفت‌ها به دلیل کوچکتر شدن ترانزیستورها با چالش‌هایی روبه‌رو شده‌است که برای حل این مشکل می‌توان از فناوری‌های جدید استفاده کرد. ترانزیستورهای اثر میدانی نانولوله کربنی (CNFET) به عنوان یکی از گزینه‌های مناسب برای جایگزینی ماسفت‌ها معرفی شده‌اند. ولتاژ آستانه این نوع ترانزیستور را می‌توان با تنظیم قطر نانولوله‌ها، به راحتی تنظیم کرد که آن را برای طراحی مدارهای چند ارزشی بسیار مناسب می‌کند. در این تحقیق سعی شده‌است تا با استفاده از ترانزیستورهای اثر میدانی نانولوله کربنی، یک مدار تمام جمع‌کننده چهار ارزشی ارائه کنیم که کاراتر باشد. به صورتی که علاوه بر تسریع در عملیات؛ بهروری و کاهش توان مصرفی نیز مد نظر قرار گیرد. طرح پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار Synopsis HSPICE شبیه‌سازی شده و با طرح‌های گذشته مقایسه می‌شود. همچنین شبیه‌سازی‌هایی برای بررسی تاثیرات تغییر دما، فرآیند ساخت و ولتاژ کاری در عملکرد طرح پیشنهادی انجام شده‌است. براساس نتایج حاصله، طراحی ما سریعتر از طرح‌های قبلی است و پارامتر PDP را در حدود 75% نسبت به بهترین کار ارائه‌شده کاهش می‌دهد.