Моделируем пороговый вентиль TH22

[vak]

TH22 - двухвходовый вентиль NCL-логики с порогом 2, он же C-элемент Мюллера - можно построить из двух корпусов чипа CD4007. Схема следующая:

Моделируем посредством NGSPICE. Красный и синий цвета - входы A и B, желтый - выход C. Вентиль TH22 переключается в единицу, когда оба входных сигнала равны 1, и обратно в ноль, когда оба входа равны 0. Фактиччески он содержит внутри триггер, то есть ячейку памяти на одит бит информации - как и большинство остальных вентилей NCL-логики.

Хорошо видно, что задержка переднего фронта почти в два раза меньше, чем задержка заднего фронта.



На следующем графике изображён ток потребления (красный) и токи по входам (синий, жёлтый).

Comments

[vak]

Впечатляет!
Мужики восстанавливают транзисторную схему и умудряются отладить её до работоспособного состояния.
Кучу доисторических микропроцессоров осилили.
Есть даже что-то про калькулятор HP-35, недоделанное.

Я затеял бодягу с ngspice в основном с целью проверить работоспособность CMOS-вариантов элементарных NCL-вентилей, и получить численные значения задержек. Потом эти задержки можно использовать для симуляции в верилоге для оценки быстродействия асинхронного дизайна.

[spamsink]

Что смешно, 20+ лет назад я начинал с эмулятора Zycad, в котором был специальный хардверный алгоритм для эмуляции двунаправленных цепей, потому что они, видимо, были еще популярны ради экономии транзисторов. Но как только тактовые частоты выросли до двузначных чисел мегагерц, халява кончилась: работают эти двунаправленные цепи, нуждающиеся в утечке заряда для смены значения, исключительно медленно.

задержки можно использовать для симуляции в верилоге для оценки быстродействия асинхронного дизайна

Это интересная идея, да.