CMOS集成逻辑门电路.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * CMOS集成逻辑门电路 2 MOS或非门和与非门 3 CMOS传输门 4 CMOS门系列及主要参数 1 MOS反相器 8.6.1 CMOS反相器 ⒈ MOS管分类 PMOS管:结构简单，工作速度低，负电源工作。 NMOS管:工艺复杂，正电源工作。 CMOS管:PMOS管和NMOS管组成互补电路。 ⒉工作区 TTL: 截止 放大 饱和 CMOS: 截止 饱和 非饱和 相当开关电路: 断开 接通 VN D S G S D G VP PMOS管 NMOS管 VGS＜VTP 时导通 取:VTP =－2V VGS＞VTN 时导通 取:VTN =2V 即:|VGS | ＞ |VTP |= 2V 时导通 NMOS管驱动管 PMOS管负载管 CMOS反相器 VDD A F SP DN GP VP VN DP SN GN 漏极相连做输出端 PMOS管的衬底总是接到电路的最高电位 NMOS管的衬底总是接到电路的最低电位 柵极相连做输入端 ⒈电路 A=1 导通 截止 V０=0V 即F＝0 VDD A F VP VN 工作原理 设VDD＝10V，A＝1时，VA＝10V A＝0时，VA＝0 V VgsP=0 V VgsN=10 V A=0 截止 导通 V０=10V 即F＝1 VDD A F VP VN 设VDD＝10V，A＝1时，VA＝10V A＝0时，VA＝0 V VgsP=－10 V VgsN=0 V A VP VN Y 0 导通 截止 1 1 截止 导通 0 结论： VDD C D A B 1/2VDD 1/2VDD VDD O vO vI VTP VTN ⑴电压传输特性 AB段：VP导通， VN截止。 VO=VOH≈VDD CD段： VN导通， VP截止。 VO=VOL≈0 CMOS反相器的电压传输特性接近于理想的反相器。 BC段： VP、VN都导通， VP 、VN内阻变化， VO=VDD?0 电压电流传输特性 电流传输特性： A B C D 1/2VDD VDD vI iD O VTN VTP AB段、CD段： 曲线对应VP、VN中只有一管导通的情况，CMOS管截止状态的漏极电流极小，接近于零。 BC段： VP、VN两管都导通，工作在饱和区（放大状态），VI=1/2VDD时电阻最小，电流达到最大值。 8.6.2 CMOS与非门和或非门 VDD VP2 VP1 VN2 VN1 A B F ⒈CMOS与非门电路 负载管并联 驱动管串联 VDD VP2 VP1 VN2 VN1 A B F A=0,B=0: 设VDD＝10V，A＝B＝1时，VA＝VB＝10V A＝B＝0时，VA＝VB＝0 V VgsP1= VgsP2 = －10 V VgsN1= VgsN2 = 0 V VN1、VN2：截止 VP1、VP2：导通 F=1 0 0 1 VDD VP2 VP1 VN2 VN1 A B F 设VDD＝10V，A＝B＝1时，VA＝VB＝10V A＝B＝0时，VA＝VB＝0 V A=0,B=0: VN1、VN2：截止 VP1、VP2：导通 F=1 A=0,B=1: VN1、VP2：截止 VP1、VN2：导通 F=1 0 1 1 VDD VP2 VP1 VN2 VN1 A B F 设VDD＝10V，A＝B＝1时，VA＝VB＝10V A＝B＝0时，VA＝VB＝0 V A=0,B=0: VN1、VN2：截止 VP1、VP2：导通 F=1 A=0,B=1: VN1、VP2：截止 VP1、VN2：导通 F=1 1 0 1 A=1,B=0: VP1、VN2：截止 VN1、VP2：导通 F=1 VDD VP2 VP1 VN2 VN1 A B F 设VDD＝10V，A＝B＝1时，VA＝VB＝10V A＝B＝0时，VA＝VB＝0 V 1 1 0 A=0,B=0: VN1、VN2：截止 VP1、VP2：导通 F=1 A=0,B=1: