论文阅读笔记(2)
A Time-Mode Translinear Principle for Nonlinear Analog Computation
CMOS的数字电路来实现乘除法等计算需要很多时钟控制的资源。文中提出了一种时间模式的信号处理过程。(Time Mode)
对于translinear特性,可参考
信号来源:在电路中两个时间上下沿的之间的时间差。
最上面的为参考信号,对于时间的采样是在1 (帧)frame内参考信号的下降沿和信号脉冲的上升沿。如t1,t2,tout
Time Mode translinear 基本元件
将Translinear特性和Time Mode结合起来。
如果是需要结合时间的话,而且还要满足指数关系,最容易想到的是一个一阶电路。
这个一个RC电路放电的时域图,可以看到电压和时间之间满足指数关系。
V和t之间满足跨导条件。
同时V和t之间需要相互转化
V to t:Voltage-Time Converter
中心点RC的一阶电路。关键是RC一阶电路和什么相连。
这个电路是一个电压转为时间的电路。工作原理是:首先C上充电,处于高电平。工作时,R端左边电压降低,RC开始放电,RC放电电压的变化与右边的比较器相连,当电压降低到Vin时,比较器翻转,就可以得到参考信号的下降沿与翻转信号之间的时间差,完成了Vin到tout的转化。
TVC: Time- Voltage Converter
同样也是一个RC放电电路,右边接的是采样与保持电路,S/H通过tin的控制完成对tin时间内放电后电压的采样。完成tin到Vout的转化。
时间计算与电压计算的关系
加法与乘法的转化
左边时间相加
右边相加
左边的时间相加,右边就是电压相乘,就完成了加法到乘法的转化。
其实加法与乘法的转化很容易拓展到放大倍数与幂次运算的转化。如果tin是相同的。ktin,就可以转为Vout的k-1次幂。
关于时间的相加文中也有相关的介绍
Practical implementation of a TM adder circuit with replica biasing to ensure current source matching.下图是一个2输入的例子
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