【摘要】：由于亚阈区电路工作的功耗远小于通常的强反型电路，对未来采用非电源供电的设计来说是一个强有力的待选对象。与常规的CMOS逻辑相比，亚阈区电路还具有跨导增益大以及近似理想的静态噪声容限的优势。然而，由于没有反型导电沟道，如果不能采取适当的控制措施，亚阈区电路对电源电压、温度和工艺波动的敏感度将高得令人却步，这就限制了这一技术的近期使用。
由于亚阈区电路工作的功耗远小于通常的强反型电路，对未来采用非电源供电的设计来说是一个强有力的待选对象。与常规的CMOS逻辑相比，亚阈区电路还具有跨导增益大以及近似理想的静态噪声容限的优势。然而，由于没有反型导电沟道，如果不能采取适当的控制措施，亚阈区电路对电源电压、温度和工艺波动的敏感度将高得令人却步，这就限制了这一技术的近期使用。在克服这些困难的努力中，人们提出了一些亚阈区逻辑，包括可变Vth亚阈区CMOS（VT-sub-CMOS）和亚阈区动态VthMOS（sub-DTMOS）逻辑。如图9-20所示，VT-sub-CMOS逻辑采用了一个附加的稳定性设计方案，用一个稳定电路来监测因温度和工艺波动引起的晶体管电流的任何变化，并且给衬底施加一个合适的偏置。VT-sub-CMOS的逻辑电路和稳定电路都工作在亚阈区。9.3.2节中引入的DTMOS逻辑对低电压工作来说是一个引人注目的待选者。与亚阈区CMOS逻辑相比，sub-DTMOS的栅电容较大，但是它提供有高得多的动态电流。这两个亚阈区逻辑系列的功率延迟积（PDP）相似，但是在维持相同的能量/翻转比的情况下，sub-DTMOS可以工作在较高的开关频率下。VT-sub-CMOS和sub-DTMOS对工艺和温度的波动都可以实现期望的鲁棒性和容限，但是付出的代价是要采用额外的稳定电路，并增加了工艺的复杂度[32]。
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图9-20 采用了稳定方案的VT-sub-CMOS逻辑（来源于参考文献[32]）
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