CMOS门电路

2019-04-13 22:02发布

三个标题先放下面了,我去睡觉了,睡醒要吃西瓜~~~

       MOS部分上学期模电不考,老师也没上,自己也没学。感觉自己不思进取,像傻哔一样,声明一下:这些东西毕竟都是写给自己看的,不过公开也许能帮助一些人,由于心情总是极不稳定的,不想花费精力在语言上所以我也没打算注意,就这样,想到哪里就写到哪里,如有冒犯就请自己消化吧。然鹅,或许在下面这种情况我会不一样:

如果有一天一个人抓住了你的眼球,那你就不得不注意你的口吻了。——《傲慢与偏见》

一、CMOS反相器电路及其特性

1.    CMOS反相器的重要应用

1)CMOS反相器的电路结构是CMOS电路的基本结构形式
2)CMOS反相器传输门(TG)是构成复杂CMOS逻辑电路的两种基本模块
3)CMOS反相器通常应用于CMOS电路的输入、输出端,作缓冲器使用,是CMOS电路常见的输出结构形式之一

2.CMOS非门(反相器)


保护环是为了防止有一个损坏时引起连锁反应。

3.    工作原理


上面是P沟道增强型MOS,开启电压是负;下面是N沟道增强型MOS,开启电压是正,VDD大于两者绝对值之和。输入电压Vi也就是绝缘栅极电压,在VSS和VDD之间。


当输入电压是0的时候,输出约等于VDD,是高电平;输入电压是高电平的时候,输出为0;由此构成了逻辑上的非,也就是反相器。

4.    CMOS反相器的特点    





二、其TA典型CMOS门电路

1.    CMOS与非门(P并N串)



2.    CMOS或非门(N并P串)


缺陷:随着输入信号的增多,串联和并联越来越多,会导致高电平信号拉低,低电平会被抬升。

3.    在输入、输出级加反相器



4.MOS传输门和双向模拟开关

    因为上面是P沟道,开启电压为负;下面是N沟道,开启电压是正。1)当C接低电平,C'接高电平时,两者等效的电阻非常大,传输门断开。2)当C接高电平,C'接低电平时,或者T(P)导通,或者T(N)导通,或者同时导通,此时传输门导通。3)CMOS传输门特点:当传输门导通时,当一管导通电阻减小,则另一管导通电阻就增加,由于两管并联运行,可近似认为开关的导通电阻近似为一个常数,约几百欧,后接运放等输入阻抗较大的器件时可忽略不计。

4)CMOS传输门应用——CMOS模拟开关
当传输门导通的时候,可以直接传输模拟信号,作模拟开关使用,可广泛用于采样-保持、数模/模数转换、斩波电路中5)利用CMOS传输门和CMOS反相器可以组合成各种复杂的逻辑电路,如异或门、数据选择器、寄存器、计数器等。



三、CMOS集成门电路的特点

1.    静态功耗低

例如:电源电压V(DD)=5V时,MSI电路的静态功耗<100mW,比较适合LSI电路

2.    电源电压范围宽

例如:CMOS4000系列V(DD)为3~18V

3.    输入阻抗高

例:正常工作的CMOS集成电路工作频率较低时,直流输入阻抗>100MΩ

4.    逻辑摆幅大

例:空载时输出高电平V(OH)=(VDD-0.05V)~VDD;输出低电平V(OL)=VSS~(VSS+0.05)

5.    噪声容限大,抗干扰能力强

        噪声容限是指在保证逻辑功能的前提下,对于输入信号(前级输出的标准电平)来说,在此输入信号电平基础上允许叠加的噪声(或干扰)电压的值。        CMOS集成电路的输入电压噪声容限可达电源电压的45%,而且高低电平噪声容限基本相等。
        一般,VDD越高,噪声容限越大。

6.    扇出能力强

扇出系数是指门电路输出最多能带同类门的个数,ta反映了门电路最大带负载的能力。例:低频工作时,一个CMOS门电路输出端可驱动50个以上的CMOS器件的输入端。

7.    温度稳定性好,且有较强的抗辐射能力;
       集成度高,成本低;

8.    CMOS集成电路的不足

    4000系列的工作速度一般比TTL电路低;

    功耗随频率升高而显著增大。


我今天买了四斤的西瓜,好饱,pong pong da .

热门文章