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文档介绍：2. 3 CMOS 集成门电路
2. 3. 1 CMOS 反相器
一、电路组成及工作原理
+V
+V DD U = 2 V U = − 2 V
+V- DD+10VDD TN TP
+10V uGSP
+ +10V+10VS T
2 P u u u T T u
G2 B2 A GSN GSP N P Y
TTP RSONP
P D
0V 2 0 V < UTN < UTP 截止导通 10 V
uu 10V0V
u D YY u
A 1 Y 10 V > UTN > UTP 导通截止 0 V
T G B
TNN 1 RSONN 1
+ S1 T
uGSN N 1
- Y = A A Y
VSS
二、静态特性
1. 电压传输特性: O = ufu I )(
+VDD
uO /V
S2 TP A B
G B VDD
2 2 C
D
2 iD
+ UNL UNH
D1 uO
uI G B D
1 1 E F
-
S1 T 0 uI /V
N UTH
U UTP
VSS TN
转折电压
噪声容限:DE、段:EF指为规定值时,允许波动的最大范围。段:u < U ,T 截止、T 导通,
D 段: 段:I >I Uu = , Vu DDT N, 导通,T 、Tu P均导通。略下降。
与UBC:、输入为低电平时的噪声容限。AB 段对应,TNI NT 、NT 的状态与之相反。PO
NL u = V i N 0,P 功耗极小。=
O O DD 、 D↑=↓↓⇒≈ iiu (max)DD 。 DD
UNH:N输入为高电平时的噪声容限。:T 截止⇒导通 P :T 导通⇒截止
2. 电流传输特性: D = ufi I )(
+VDD
uO / V
S2 TP A B 电压传输特性
G B VDD
2 2 C
D
2 iD
+ UNL UNH
D1 uO
uI G B D
1 1 E F
-
S1 T 0 uI / V
N UTH
U UTP
VSS TN
iD / mA
CDAB阈值电压:、段:EF 段: CD电流传输特性
T 、T 均导通,流过
UTN、=T 总有一个为 V
两管的漏极电流达到最大TH DD A B EF
截止状态,故 i ≈ 0 。 0 u / V
(V = 3 ~ D18 V) I
值 iD =DD iD (max) 。 UTH
2. 3. 2 CMOS 与非门、或非门、与门和或门
一、CMOS 与非门
+VDD +10V
ABTN1 TP1 TN2 TP2 Y
TP2 TP1 Y 0 0 截通截通 1
uY
A 0 1 截截通通 1
01 TN1
u
A 1 0 通通截截 1
B
01 TN2 1 1 通通截截0
uB
VSS
与非门 A & Y = AB
B
二、CMOS 或非门
+VDD +10V
A 01
ABTN1 TP1 TN2 TP2 Y
u TP1
A 0 0 截通截通 1
B 01
TP2 截截通通 0
uB 0 1
Y
1 0 通通截截 0
TN1 TN2 uY
1 1 通通截截0
VSS
A
或非门≥1
B = + BAY
三、CMOS 与门和或门
1. CMOS 与门 Y = AB = AB
A & A
1 Y & Y
B B
+VDD
+VDD
S TP
TP2 TP1 Y = AB 2
G2
B2
D2
TN1
A Y == AY AB
A D1
B
G1 1
TN2 T
B S1 N
VSS VSS
2. CMOS 或门 Y = A + B = A + B
A ≥1 1 A ≥1
Y Y
B B
+VDD
+V
A DD
TP1 TP
S2
G2 B
B 2
TP2 A D2
Y == AY + BA
D1
B
TN1 TN2 Y = A + B G1 1
T
S1 N
VSS
VSS
四、带缓冲的 CMOS 与非门和或非门
1. 基本电路的主要缺点
①电路的输出特性不对称:
当输入状态不同时,输出等效电阻不同。
②电压传输特性发生偏移,导致噪声容限下降。
2. 带缓冲的门电路
在原电路的输入端和输出端加反相器。
A 1 Y