<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="issn">1561-5405</journal-id>
	    <journal-id journal-id-type="doi">10.24151/1561-5405</journal-id>	  
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">Proceedings of Universities. Electronics</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="en">Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics"</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="ru">
          <trans-title>Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника»</trans-title>
        </trans-title-group>        
      </journal-title-group>      
      <issn publication-format="print">1561-5405</issn>
      <issn publication-format="online">2587-9960</issn>
      <publisher>
        <publisher-name xml:lang="en">National Research University of Electronic Technology</publisher-name>
        <publisher-name xml:lang="ru">Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>                                    
      
    <article-id pub-id-type="doi">10.24151/1561-5405-2019-24-3-230-238</article-id><article-id pub-id-type="udk">004.414.23</article-id><article-categories><subj-group><subject>Элементы интегральной электроники</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Energy-Efficient CMOS-Triggers with Inverter Storage Cell</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Энергоэффективные КМОП-триггеры с инверторной запоминающей ячейкой</trans-title></trans-title-group></title-group><fpage>230</fpage><lpage>238</lpage><self-uri>http://ivuz-e.ru/en/issues/3-_2019/energoeffektivnye_kmop_triggery_s_invertornoy_zapominayushchey_yacheykoy/</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>An improvement of the element base in the direction of reducing transistors in the source structures while simultaneously increasing the energy efficiency of the nodes being customized is an urgent problem. In the paper the energy-efficient triggers on CMOS-transistors with an inverter storage cell and a control circuit with Z -state: single-stage D -flip-flops, triggers with dynamic control, JK flip-flops, T -flip-flops, D -flip-flops with reset have been considered. The triggers are functional due to the combination of «strong» and «weak» transistors. The parameters of a D -flip-flop with an inverter storage cell have been investigated depending of the saturation current of the inverter MOS transistors in the positive feedback circuit. It has been shown that the change on the saturation current can significantly affect the propagation delay, dispersed power, the functioning thresholds and hysteresis. The presence of hysteresis increases the noise immunity of circuits on such elements.The circuits of the shifting register, asynchronous binary counter, twisted-ring counter, the synchronous binary counter, executed on the triggers with an inverter memory cell have been investigated. The comparison of parameters of the developed circuits with the circuits on standard logic elements has shown the advantage of circuits with an inverted memory cell in terms of the energy efficiency: significant advantage in terms of propagation delay 1.5-3.8 times, in terms of the propagation delay 1.1-2.0 times with respect to the number of transistors 1.7-2.0 times and in terms of energy topological parameter 3.0-8.2 times.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Совершенствование элементной базы в сторону снижения транзисторов в исходных структурах при одновременном увеличении энергоэффективности разрабатываемых узлов - актуальная задача. В работе рассмотрены энергоэффективные триггеры на КМОП-транзисторах с инверторной запоминающей ячейкой и управляющей схемой с Z -состоянием: одноступенчатые D -триггеры, триггеры с динамическим управлением, JK -триггеры, Т -триггеры, D -триггеры со сбросом. Триггеры работоспособны благодаря сочетанию сильных и слабых транзисторов. Исследованы параметры D -триггера с инверторной запоминающей ячейкой в зависимости от тока насыщения МОП-транзисторов инвертора в цепи положительной обратной связи. Показано, что изменение тока насыщения может в значительной мере влиять на задержку распространения, рассеиваемую мощность, пороги срабатывания и гистерезис. Наличие гистерезиса повышает помехоустойчивость схем на таких элементах. Изучены схемы сдвигового регистра, асинхронного двоичного счетчика, счетчика Джонсона, синхронного двоичного счетчика, выполненные на триггерах с инверторной запоминающей ячейкой. Сравнение параметров разработанных схем со схемами на стандартных логических элементах показало существенное преимущество по энергоэффективности схем с инверсной запоминающей ячейкой перед схемами на стандартных логических элементах: по рассеиваемой мощности в 1,5-3,8 раза, по задержке распространения в 1,1-2,0 раза, по количеству транзисторов в 1,7-2,0 раза, по энерготопологическому параметру в 3,0-8,2 раза.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd/></kwd-group><funding-group/></article-meta>
  </front>
  <body/>
  <back>
    <ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2001. – 528 с.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Berkel K.V. Beware the isochronic fork // Integration, the VLSI journal. – 1992. – Vol. 13. – P. 103–128.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Sutherland I.E. Micropipelines // Communications of the ACM. – 1989. – Vol. 32. – No. 6. – P. 720–738.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Старых А.А., Ковалев А.В. Оптимизация построения асинхронного сумматора // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. – 2014. – Вып. 3 (234). – С. 51–55.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Harris D., Harris S. Digital design and computer architecture. – USA: Elsevier, Inc., 2013. – 675 p.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Рабаи Ж.М., Чандракасан А., Николич Б. Цифровые интегральные схемы. Мето-дология проектирования. – 2-е изд. – M.: OOO «И.Д. Вильямс», 2007. – 912 с.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Бойко В.И., Гуржий А.Н., Жуйков А.А. Схемотехника электронных систем. Циф-ровые устройства. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 512 с.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Зельдин Е.А. Триггеры. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 96 с.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Ракитин В.В. Интегральные схемы на КМОП-транзисторах. – М., 2007. – 307 с.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation xml:lang="ru">Старых А.А. Метод синтеза функциональных блоков комбинационных схем с ис-пользованием минтермов и макстермов // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводнико-вые приборы. – 2015. – Вып. 2–3 (236–237). – С. 63–69.</mixed-citation></ref></ref-list>    
  </back>
</article>
