华中科技大学电子技术数字部分课件2-6.pdf

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2.6 CMOS逻辑门电路 2.6.0 复习MOS管的有关知识 2.6.1 CMOS反相器 2.6.2 CMOS门电路 * 2.6.3 BiCMOS门电路 2.6.4 CMOS传输门 * 2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数 1 2.6.0 复习MOS管的有关知识 大规模集成芯片集成度高,所以要求体积小,而 TTL系列不可能做得很小,但MOS管的结构和制造工 艺对高密度制做较之TTL相对容易,下面我们介绍 MOS器件。 与双极型电路比较,MOS管的优点是功耗低, (可达0.01mw ),缺点是开关速度稍低。在大规 模的集成电路中,主要采用的是CMOS 电路。 2 2.6.0 复习MOS管的有关知识 1. N沟道MOS管的结构 金属铝 绝缘层 沟道区域 P型衬底 3 2.6.0 复习MOS管的有关知识 2. 工作原理 • 当G、S间加上正电压, •V =0时,则D、S之间 GS 且V V 时,栅极与衬 相当于两个PN结背向的 GS T 底之间形成电场,吸引 串联, D、S之间不通, 衬底中的电子到栅极下 i =0。 D 面的衬底表面,形成一 个N型的反型层--构成 D、S之间的导电沟道。 P型衬底 反型层 •V 被称为MOS管的开 T (导电沟道) 启电压。 •由于V =0时,无导电沟道,在增强V 电压后形成导电沟 GS GS 道,所以称这类MOS管为增强型MOS管。 4 2.6.0 复习MOS管的有关知识 2. 工作原理 N沟道增强型MOS管具 有以下特点: •当V V 时,管子截 GS T 止,相当于开关断开; •当V V 时,管子导 GS T 通,导通电阻很小,相 当于开关闭合 。 P型衬底 同样,对P沟道增强 反型层 型MOS管来说: (导电沟道) •当|V | |V |时,管子截止,相当于开关断开; GS T •当|V | |V |时,管子导通,导通电阻很小,相当于开关闭合。 GS T 5 2.7 N

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