随着集成电路芯片在电子产品上的运用越来越广泛,芯片的功耗问题也得到极大的关注,提高工作速度,减小芯片功耗也成了目前许多研究学者的重要目标。目前已有的减小功耗技术有许多,比如,双阈值技术,沟道长度偏置技术,输入矢量控制以及功控休眠技术。其中,功控休眠技术能够有效的减小空闲状态下的功耗,从而能达到减小总功耗的目的。因此,要想进一步实现高速、低功耗设计,将功控休眠技术运用到单轨电流模电路中,实现高速电路的同时降低空闲状态下的功耗是一项非常重要的目标。本学位论文研究了低功耗设计技术以及传统CMOS电路的功耗组成。将功控休眠技术很好的运用到单轨电流模逻辑电路中,并从电路建模分析、功控技术设计、近阈值电路设计等多方面对它进行功耗减小的研究。本文可分为以下几个部分:1、介绍低功耗设计技术的研究背景,分析功控单轨电流模设计技术研究的重要性。2、介绍电流模电路的工作原理以及双轨电流模电路的电路结构,并对单轨电流模电路设计需要注意的性能参数特点进行分析,这为后面将新的技术运用到单轨电流模上做准备。3、分析传统静态CMOS功控休眠技术的工作原理以及其性能参数,根据功控休眠技术的特点,将这种技术用于单轨电流模电路中,对功控单轨电流模电路进行建模分析,研究功控单轨电流模电路在工作状态和休眠状态时的功耗来源,以及分析功控休眠晶体管的尺寸的改变会产生的影响。设计新型的功控单轨电流模触发器,从结构上优化功控单轨电流模电路的功耗。将设计的功控单轨电流模电路与传统静态CMOS电路以及非功控的电流模电路进行对比,结果显示功控单轨电流模电路在漏功耗减小方面有显著的优势。4、结合功控单轨电流模电路的工作特性,采用近阈值设计技术进一步优化电路的性能。在近阈值条件下,分析了功控单轨电流模电路能正常工作的最小工作电压,并比较了功控单轨电流模电路、电流模电路以及传统静态CMOS电路在不同工作电压时候的性能参数。研究结果显示将近阈值设计技术运用到功控单轨电流模电路中能够有效的减小功耗和延时。