Завдання до оформлення лабораторної роботи

Для захисту лабораторної роботи потрібно підготуватися до відповідей на контрольні запитання та оформити протокол, який вміщує:

1. Теоретичні відомості про нанопровідники на КА.

2. Наносхеми чотирьох типів нанопровідників на КА та осцилограми моделювання їх режимів роботи при передачі бінарної інформації з поясненнями.

3. Висновки.

 

Контрольні запитання

1.1. Що таке квантовий точковий комірковий автомат?

1.2. Що таке квантова точка?

1.3. Яке призначення синхроімпульсів?

1.4. На яких фазах синхроімпульсів виконується передача бінарної інформації в нанопровідниках на КА?

1.5. Як відбувається передача бінарної інформації в нанопровідниках на КА?

1.6. Для чого потрібна багатошарова структура при створенні перетинаючихся, незалежних нанопровідників?

1.7. Розрахувати поляризації КА для двох діагонально розташованих електронів, використовуючи рівняння (1.1).

1.8. Розрахувати силу кулонівської взаємодії двох електронів у КА з розміром (20х20)нм при реалізації логічної одиниці та нуля.

 

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА № 2

Проектування наносхем логічного заперечення

Мета роботи. Ознайомитися з використанням логічного заперечення в наносхемах на квантових коміркових автоматах.

 

Теоретичні відомості

В цифрових та логічних схемах інвертор виконує логічну операцію заперечення НІ.

В логічних схемах на КА існує багато способів реалізації операції заперечення. По-перше, якщо в масиві нанопровідник змінити орієнтацію комірок на 45˚, стає можливим використання його не тільки для прямої передачі, але й для передачі сигналу із запереченням (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Інвертуючий нанопровідник на КА

 

Вихідний сигнал в такому нанопровідник залежить від позиції комірки, з якої буде зніматися сигнал.

В схемах на КА для одночасної передачі прямого сигналу та сигналу із запереченням зручно використовувати конструкцію, наведену на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Нанопровідник для одночасної передачі прямого сигналу (output 2) та передачі того ж сигналу із запереченням (output 1)

Як видно, вихідний сигнал наносхеми залежить від взаємного розміщення масивів комірок КА. Результати моделювання роботи цієї схеми показані на рис. 2.3.

Вхід

 

Вихід 1

 

Вихід 2

Рис. 2.3. Результати моделювання роботи наносхеми прямої та інверсної передачі бінарної інформації

Якщо потрібний тільки заперечений сигнал, то можна використати інвертор, показаний на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Наноінвертор зміщення

 

Інша наносхема інвертора, який має високий рівень завадостійкості, наведена на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Наносхема інвертора на КА

 

В останньому інверторі сигнал передається на розгалужений масив КА, а вихідна комірка контактує з цим розгалуженим масивом під кутом 45˚. Тому її поляризація протилежна поляризації вхідного сигналу.