1988 KB29 KB198520262025Dongdong, LiuTiantian, Jištevilka:2letnik:55str. 87-94ISSN:0352-9045DOI:10.33180/InfMIDEM2025.202COBISSID_HOST:281473027URN:URN:NBN:SI:doc-OQ7UYUW3enStrokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materialeInformacije MIDEMcellular automatakvantne točkemobilni avtomatnano communicationnano electronicnano povezljivostnanoelektronskipolar encoderpolarni kodirnikQCADesignerquantum-dotDesign and efficiency enhancement of polar encoder based on universal logic gates utilizing QCA technology| Oblikovanje in povečanje učinkovitosti polarnega dekodirnika na osnovi univerzalnih logičnih vrat z uporabo tehnologije QCA|Nano-scale circuit designs can be implemented using a transistor-free method called Quantum-dot Cellular Automata (QCA). QCA circuits are denser, quicker, and need less energy than the commonly used transistor-based technologies. In QCA technology, like in many other technologies, it is crucial to send and receive information securely. The QCA-based polar encoder circuit is one of the circuits that makes this possible. There are some drawbacks to the polar encoders circuit in QCA technology, and a strong design with high speed and low cell count is also strongly required. This paper presents three new and largely used circuits for QCAbased polar encoders. The G2 (2-bit) design is a single-layer structure with 16 cells only and a total area of 0.02 µm2, while its delay is 0.5 clock cycles. A suggested G4 design would be 121 cells, requiring a total size of 0.16 µm2 with a delay of 1.50 clock cycles. The G8 design has a delay of 3.5 clock cycles at a total size of 0.8 µm2 with 564 cells. All designs are simulated using QCADesigner. The tests and the simulations prove the supremacy of the proposed circuits over the best previous circuits in terms of speed, number of cells, and space used for implementationZasnove vezij v nanometrskem merilu je mogoče izvesti z metodo brez tranzistorjev, imenovano kvantni celični avtomati (QCA). Vezja QCA so gostejša, hitrejša in potrebujejo manj energije kot običajno uporabljene tehnologije, ki temeljijo na tranzistorjih. Pri tehnologiji QCA je tako kot pri številnih drugih tehnologijah ključnega pomena varno pošiljanje in sprejemanje informacij. Polarno kodirno vezje, ki temelji na QCA, je eno od vezij, ki to omogoča. Vezje polarnih kodirnikov v QCA-tehnologiji ima nekaj pomanjkljivosti ter potrebuje močno zasnovo z visoko hitrostjo in majhnim številom celic. V tem članku so predstavljena tri nova in večinoma uporabljena vezja za polarne kodirnike, ki temeljijo na QCA. Zasnova G2 (2-bitna) je enoplastna struktura s 16 celicami in skupno površino 0,02 µm2, njena zakasnitev pa je 0,5 takta. Predlagana zasnova G4 bi imela 121 celic, za kar bi potrebovali skupno površino 0,16 µm2 , zakasnitev pa bi bila 1,50 takta. Zasnova G8 ima zakasnitev 3,5 takta pri skupni velikosti 0,8 µm2 in 564 celicami. Vse zasnove so simulirane s programom QCADesigner. Testi in simulacije dokazujejo premoč predlaganih vezij nad najboljšimi predhodnimi vezji glede hitrosti, števila celic in prostora, porabljenega za izvedboTEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaStrokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale