导　　师： 姚若河

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 以a-IGZO TFTs为代表的非晶氧化物薄膜晶体管具有场效应迁移率较高、大面积制备时均匀性好和工艺温度低等优点。同时,a-IGZO TFTs制备成本较低,对扩大射频识别标签的应用场景有着现实意义。目前,由于非晶氧化物薄膜晶体管缺乏互补器件,使设计制备符合射频识别协议的标签功耗过大,限制了标签识别距离和数据存储量。针对该问题,本文设计了一个低功耗标签存储读取电路。论文设计了一个低功耗异步复位D触发器电路,采用动态负载减少电路导通的概率,进而降低静态功耗。动态负载D触发器保留了或非门电路延迟优势,同时有效降低静态功耗,缓解单极型电路设计中门电路延迟和功耗的矛盾。讨论了现有的环行振荡器方案,提出反馈伪D环行振荡器电路。在伪D方案中加入正反馈通路提高单个反相器的上拉速度,提高了伪D方案的振荡频率,保持伪D方案低功耗性能,在低供电电压下达到输出全摆幅,适合作为标签内时钟产生电路。最后设计一个读取电路,该电路由Johnson计数器结合互补驱动逻辑门电路实现。互补驱动逻辑门电路作为译码电路可以提高响应速度和减少冗余的静态电流。通过使用Johnson计数器减少D触发器的数量有效地避免毛刺的产生,降低电路的功耗和延迟,最后输出稳定高峰峰值的读取脉冲。仿真结果表明,相比未优化的D触发器,动态负载D触发器在不同情况下功耗减少了24%~40%;同样产生100KHz的时钟驱动信号,反馈伪D方案相比伪E方案功耗下降了82.3%,并且输出的时钟波形峰峰值更高。同时钟信号驱动8×8-bit ROM,Johnson方案的平均功耗比环行移位方案下降了40.3%;利用动态负载D触发器对Johnson方案优化改进后,读取电路的平均功耗下降了26.50%。更多还原

关 键 词： 射频识别标签 低功耗 单极型数字电路

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