论文阅读笔记(2)

A Time-Mode Translinear Principle for Nonlinear Analog Computation

IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS—I: REGULAR PAPERS, VOL. 62, NO. 9, SEPTEMBER 2015

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)

这种计算模式是用数字芯片搭建版块,然后用类数字信号来达代表模拟值。

对于translinear特性,可参考


Time Mode信号来源

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

可以从时序图中看出t和v之间的转化。

觉得有帮助,希望帮点赞、转发~  本文原发于【 牙牙 

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好难,但是博主的笔记,瞬间清晰了很多。
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发布于 2022-07-01 08:32

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