第４３卷第２期杭州电子科技大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．２２０２３年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｎｇｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ｍａｒ．２０２３ＤＯＩ：１０．１３９５４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｈｄｕ．２０２３．０２．００３混合型ＣＭＯＳ－忆阻与非／或非单元的设计及应用饶历，李路平，林弥（杭州电子科技大学电子信息学院，浙江杭州３１００１８）收稿日期：２０２２－０４－０２作者简介：饶历（１９９９－），女，研究方向：忆阻数字逻辑。Ｅ－ｍａｉｌ：２９４０３３２２５０＠ｑｑ．ｃｏｍ。通信作者：林弥，副教授，研究方向：数字集成电路设计和多值逻辑理论。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｍｉ＠ｈｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。摘要：针对级联型运算单元的延迟问题，设计了一种新的ＣＭＯＳ－忆阻与非／或非逻辑电路结构。首先，采用阈值型压控忆阻器模型，以忆阻器和ＣＭＯＳ晶体管为核心，设计了一款混合型ＣＭＯＳ－忆阻与非／或非逻辑运算单元，有效减小了延迟时间；然后，将混合型ＣＭＯＳ－忆阻与非／或非逻辑运算单元应用到了八线三线编码器电路的设计中，通过控制不同的输入信号能得到对应的二进制编码信号；最后，通过ＰＳＰＩＣＥ仿真验证了设计电路的正确性。关键词：阈值型压控忆阻器；ＣＭＯＳ－忆阻混合电路；与非／或非中图分类号：ＴＮ４０２文献标志码：Ａ文章编号：１００１－９１４６（２０２３）０２－００１３－０６０引言一直以来，超大规模集成电路都是在互补金属氧化物半导体（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＣＭＯＳ）基础上发展的。随着大规模集成电路芯片制造技术的不断发展，集成电路尺寸不断缩小，对电路的集成度要求越来越高，传统集成电路（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ，ＩＣ）工艺接近极限，因此寻找功耗低、运行速度快、工艺尺寸小等特性的新型器件迫在眉睫。１９７１年，蔡少棠教授［１］从电路理论完备性角度出发，提出一种除电阻、电容和电感外的无源基本电路元件———忆阻器，这种元件表征了电荷和磁通量之间的关系，结构简单，具有非易失性、集成密度高和功耗低等特点，被视为下一代具有非易失性存储器技术的器件［２］。忆阻器在生物医学［３］、混沌电路［４］、神经网络［５］以及数字逻辑电路［６－９］等领域均有广泛的应用。数字电路中，忆阻器可与ＣＭＯＳ工艺兼容，与ＣＭＯＳ混合...
