分的数据信号，并驱动第I级触发器电路DFF ;在差分时钟信号高电平触发下，第I级触发器电路DFF接收所述的差分数据信号以产生经过I个时钟周期延时的差分数据信号去驱动第2级触发器电路DFF和第I级锁存器电路LAT，第2级触发器电路DFF接收所述的经过I个时钟周期延时的差分数据信号以产生经过2个时钟周期延时的差分数据信号去驱动第3级触发器电路DFF和第2级锁存器电路LAT，以此类推，第N级触发器电路DFF接收所述的经过(N-1)个时钟周期延时的差分数据信号以产生经过N个时钟周期延时的差分数据信号去驱动第N级锁存器电路LAT ; 在使能信号LE为高电平时，第I级锁存器电路LAT接收第I级触发器电路DFF产生信号以驱动第I级输出缓冲器电路BUF，第2级锁存器电路LAT接收第2级触发器电路DFF产生的输出信号以驱动第2级输出缓冲器电路BUF，以此类推，第N级锁存器电路LAT接收第N级触发器电路DFF产生的输出信号以驱动第N级输出缓冲器电路BUF ； 第I级输出缓冲器电路BUF接收第I级锁存器电路LAT产生信号以输出差分信号B1+'B1-,第2级输出缓冲器电路BUF接收第2级锁存器电路LAT产生信号以输出差分信号B2+、B2-,以此类推，第N级输出缓冲器电路BUF接收第N级锁存器电路LAT产生信号以输出差分信号Bn+、Bn-O
3.根据权利要2所述的基于差分结构的GaAs串并转换电路，其特征在于:所述第I级单端转差分电路S2D、第2级单端转差分电路S2D分别包括电阻R5、串联二极管、第一负载和第二负载、增强型场效应管El和增强型场效应管E2 ;所述电阻R5连接输入信号端IN和所述串联二极管的输入端端，所述串联二极管的输出端连接至所述增强型场效应管El的栅端以及第一负载的一端，所述第一负载的另外一端电源电压VEE ;增强型场效应管El的源端连接至电源电压VEE，增强型场效应管El的漏端连接至所述第二负载的一端和增强型场效应管E2的栅端以及输出端O-;所述增强型场效应管E2的源端连接至电源电压VEE，增强型场效应管E2的漏端连接至第二负载的一端以及输出端O+。
4.根据权利要3所述的基于差分结构的GaAs串并转换电路，其特征在于:所述串联二极管由6个二极管串联构成；所述第一负载由一个耗尽型场效应管D5和电阻R6构成，所述耗尽型场效应管D5的源端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端则连接至耗尽型场效应管D5的栅端和电源电压VEE，耗尽型场效应管D5的漏端连接至所述串联二级管的输出端和增强型场效应管El的栅端；所述第二负载由耗尽型场效应管D3和耗尽型场效应管D4以及电阻R3和电阻R4构成，耗尽型场效应管D3的源端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端则连接至耗尽型场效应管D3的栅端、增强型场效应管El的漏端及输出端0-，耗尽型场效应管D3的漏端连接至地，耗尽型场效应管D4的源端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端则连接至耗尽型场效应管D4的栅端、增强型场效应管E2的漏端及输出端O+，耗尽型场效应管D4的漏端连接至地。
5.根据权利要4所述的基于差分结构的GaAs串并转换电路，其特征在于:所述第I级至第N级触发器电路DFF分别包括第三负载、增强型场效应管E3-E14 ;输入时钟信号CLK+驱动增强型场效应管E3和增强型场效应管E6的栅端，增强型场效应管E3和增强型场效应管E6的漏端输出分别驱动增强型场效应管Ell和增强型场效应管E12的源端，增强型场效应管Ell和增强型场效应管E12的漏端输出分别驱动第三负载及增强型场效应管E13和增强型场效应管E14的栅端；输入时钟信号CLK-驱动增强型场效应管E7和增强型场效应管ElO的栅端，增强型场效应管E7和增强型场效应管ElO的漏端输出分别驱动增强型场效应管E13和增强型场效应管E14的源端，增强型场效应管E13和增强型场效应管E14的漏端输出分别驱动第三负载及输出信号Q-和Q+ ;输入信号D-驱动增强型场效应管Ell的栅端，输入信号D+驱动增强型场效应管E12的栅端；增强型场效应管E4的栅端连接至增强型场效应管E12的漏端，增强型场效应管E4的漏端连接至增强型场效应管Ell的漏端，增强型场效应管E5的栅端连接至增强型场效应管Ell的漏端，增强型场效应管E5的漏端连接至增强型场效应管E12的漏端；增强型场效应管ES的栅端连接至增强型场效应管E14的漏端，增强型场效应管ES的漏端连接至增强型场效应管E13的漏端，增强型场效应管E9的栅端连接至增强型场效应管E13的漏端，增强型场效应管E9的漏端连接至增强型场效应管E14的漏端；增强型场效应管E3-E10的源端均连接至电源电压VEE ; 其中，所述第三负载包含四个耗尽型场效应管D6-D9和四个电阻R7-R10，耗尽型场效应管D6的源端连接至电阻R7的一端，耗尽型场效应管D6的栅端连接至电阻R7的另一端，耗尽型场效应管D7的源端连接至电阻R8的一端，耗尽型场效应管D7的栅端连接至电阻R8的另一端，耗尽型场效应管D8的源端连接至电阻R9的一端，耗尽型场效应管D8的栅端连接至电阻R9的另一端，耗尽型场效应管D9的源端连接至电阻RlO的一端，耗尽型场效应管D9的栅端连接至电阻RlO的另一端；耗尽型场效应管D6-D9的漏端均连接至地。
6.根据权利要5所述的基于差分结构的GaAs串并转换电路，其特征在于: 所述第I级至第N级锁存器电路分别包括第四负载、增强型场效应管E15-E20 ;输入信号D-驱动增强型场效应管E15的栅端，增强型场效应管E15的漏端输出信号经过增强型场效应管E19的源端和漏端去驱动第四负载；输入信号D+驱动增强型场效应管E18的栅端，增强型场效应管E18的漏端输出信号经过增强型场效应管E20的源端和漏端去驱动第四负载；输入使能信号LE驱动增强型场效应管E19和增强型场效应管E20的栅端；增强型场效应管E16的漏端连接至增强型场效应管E19的漏端，增强型场效应管E16的栅端连接至增强型场效应管E20的漏端，增强型场效应管E17的漏端连接至增强型场效应管E20的漏端，增强型场效应管E17的栅端连接至增强型场效应管E19的漏端；增强型场效应管E15-E18的源端连接至电源电压VEE; 其中，所述第四负载包含两个耗尽型场效应管DlO和Dll与两个电阻Rll和R12，耗尽型场效应管DlO的源端连接至电阻RlI的一端，耗尽型场效应管DlO的栅端连接至电阻RlI的另一端，耗尽型场效应管Dll的源端连接至电阻R12的一端，耗尽型场效应管Dll的栅端连接至电阻R12的另一端；耗尽型场效应管DlO-Dll的漏端连接至地。
7.根据权利要6所述的基于差分结构的GaAs串并转换电路，其特征在于:所述第N级输出缓冲器电路BUF分别包括第五负载、第六负载、场效应管电路、增强型场效应管E21-E24 ;增强型场效应管E21的栅端连接至输入信号+，增强型场效应管E21的源端连接至电源电压VEE，增强型场效应管E21的漏端信号连接至第六负载负载以及场效应管电路；增强型场效应管E22的栅端连接至输入信号+，增强型场效应管E22的源端连接至电源电压VEE，增强型场效应管E22的漏端连接至场效应管电路；增强型场效应管E24的栅端连接至输入信号_，增强型场效应管E24的源端连接至电源电压VEE，增强型场效应管E24的漏端信号连接至第五负载和场效应管电路；增强型场效应管E23的栅端连接至输入信号_，增强型场效应管E23的源端连接至电源电压VEE，增强型场效应管E23的漏端连接至场效应管电路； 其中，场效应管电路包含耗尽型场效应管D14和D15，耗尽型场效应管D14的栅端连接至增强型场效应管E21的漏端，耗尽型场效应管D14的源端连接至增强型场效应管E22的漏端以及输出端0-，耗尽型场效应管D14的漏端连接至地，耗尽型场效应管D15的栅端连接至增强型场效应管E24的漏端，耗尽型场效应管D15的源端连接至增强型场效应管E23的漏端以及输出端O+，耗尽型场效应管D15的漏端连接至地；第五负载和第六负载分别包含耗尽型场效应管D12和电阻R13与耗尽型场效应管D13和电阻R14，耗尽型场效应管D12的源端连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端则连接至耗尽型场效应管D12的栅端、增强型场效应管E21的漏端，耗尽型场效应管D12的漏端连接至地，耗尽型场效应管D13的源端连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端则连接至耗尽型场效应管D13的栅端、增强型场效应管E24的漏端，耗尽型场效应管D13的漏端连接至地。
【专利摘要】本发明涉及GaAs逻辑电路，尤其涉及一种基于差分结构的GaAs逻辑单元及其串并转换电路。所述的逻辑单元包括差分输入逻辑门以及由耗尽型场效应管D1、耗尽型场效应管D2、电阻R1、电阻R2组成的负载；其中，耗尽型场效应管D1和D2的漏极分别接地，耗尽型场效应管D1和D2的源极分别与所述电阻R1和电阻R2的一端连接，所述电阻R1另一端分别接所述差分输入逻辑门和耗尽型场效应管D1的栅极，所述电阻R2另一端分别接所述差分输入逻辑门和耗尽型场效应管D2的栅极。本发明所述逻辑单元及串并转换电路，具有结构简单、速度快、功耗低、面积小的优势，并且不同温度和电源电压的变化对其影响较小。
【IPC分类】H03M9-00
【公开号】CN104682967
【申请号】CN201510051935
【发明人】陈普锋
【申请人】陈普锋
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月30日