COMS门电路双击自动滚屏.DOC

COMS门电路?? ?? (双击自动滚屏) 　 由一个p沟道，一个N沟道增强型MOS管组成的CMOS反相器电路。 　 VI =VIL，A=0 则 T1?? ??????????? T2?? T1导通（其内阻为1左右） ????? T2夹断（其内阻为） ????? VDD 在T1 、T2分压，得，Y=1 　 VI =VIH= VDD，A=1 则 ，VGS2＝VDD T1 夹断，T2导通，低电平（接近地电平），Y=0 ???? 无论A=0，还是1，两个p沟道和N沟道NOS管始终保持其一导通、其二夹断的工作状态——称为。这种p沟道、另一个N沟道增强型MOS管组成的电路称为CMOS电路。 本节讨论所使用的MOS管均为增强型。下面对此不再另做说明。 为画图方便，下面我们用图（c）（d）两个符号来代替图（a）（b）中N沟道和p沟道增强型MOS管的符号。 CMOS与非门及或非门 上图的电路输出端与地之间是两N MOS管串联，与电源VDD之间是两p MOS管并联。T2、T4只要有一个夹断（A、B两者有一个0，或都等于0），Y对地阻抗无穷大；T1、T3必有一个导通（A、B两者有一个0），Y与电源VDD导通，输出高电平Y＝1。当A＝B＝1，T2、T4导通，T1、T3都夹断，Y＝0。真值表如下。 通过类似的分析可得下图的真值表。 左图真值表?????????????????????????????????????? ???? 右图真值表 CMOS传输门和双向模拟开关 CMOS传输门 由两个增强型MOS管（一个p沟道，另一个N沟道）组成的CMOS传输门电路及逻辑符号如下图左、右所示： ? 设控制信号C和的高低电平分别为VDD和0V，开启电压为VGS(th) 1. C＝0，＝1时，只要输入信号vI的范围不超过0～VDD，T1、T2同时夹断，输出与输入之间呈高阻状态（109Ω），象机械开关的开断状态一样，传输门不通。 2. C＝1，＝0时，只要RL远大于T1、T2的导通电阻，就有vO=vI，象机械开关的合拢状态一样，传输门导通。 因为 当时，T1导通，vO=vI； 当时， T2导通，vO=vI； 当时，如VDD＝10V，VGS(th)＝3V，3V vI7V时，T1、T2同时导通。 由于MOS管的源极和漏极可以变换使用（晶体管的发射极e与集电极c是不允许交换的），所以传输门的输出端和输入端也可以交换使用——传输门为双向传输门。 双向模拟开关 CMOS传输门TG加一个反相器，就是模拟开关。 C=1时，TG导通，相当开关闭合； C=0时，TG不通，相当开关开断。 用下图符号表示： 当C=1，vI=0，0.5，1，2，3，4V，vO=0，0.5，1，2，3，4V，vO= vI，输出的电压等于输入电压。 而数字开关与模拟开关有本质的区别： 数字开关： 当C=1时，Y=A，输出电平（不是电压）等于输入电平。 C=1，如vI=0，0.3，0.5V（A=0），vO=0.45V，Y=0； vI=3.6V，4V，4.5V，5V（A=1），vO=3.6V，Y=1。 与门就是最简单的数字开关： C=1时，Y=A C=0时，Y=0 CMOS门电路和TTL门电路是常用的两种门电路。 由于MOS管是电压控制元件（无栅极电流），其功耗较TTL门电路小，但其速度不如TTL电路。 对CMOS电路，其多余的输入端（与非门），只能接1（＋5V）或（或非门）接0（地），不允许悬空（TTL电路悬空的输入端相当接1）。 由于MOS管是电压控制元件，其输入端通过电阻接地，该电阻无论是几欧姆或几兆欧，该输入端都相当于接0。 例题：试确定下列各门电路的输出Yi（下面的门电路均为CMOS门电路）：