文档介绍:第四章 逻辑设计技术
第四章逻辑设计技术
第一节 MOS管的串、并联特性
晶体管的驱动能力是用其导电因子β来表示的,β值越大,其驱动能力越强。多个管子的串、并情况下,其等效导电因子应如何推导?
一、两管串联:
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设:Vt相同,工作在线性区。
将上式代入(1)得:
由等效管得:
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比较(3)(4)得:
同理可推出N个管子串联使用时,其等效增益因子为:
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二、两管并联:
同理可证,N个Vt相等的管子并联使用时:
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第二节 各种逻辑门的实现
一、与非门:
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与非门电路的驱动能力
在一个组合逻辑电路中,为了使各种组合门电路之间能够很好地匹配,各个逻辑门的驱动能力都要与标准反相器相当。即在最坏工作条件下,各个逻辑门的驱动能力要与标准反相器的特性相同。
设:标准反相器的导电因子为βn=βp,
逻辑门:βn1=βn2=β’n βp1=βp2=β’p
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(1)a,b=1,1时,下拉管的等效导电因子:βeffn=β’n/2
(2)a,b=0,0时,上拉管的等效导电因子:βeffp=2β’p
(3)a,b=1,0或0,1时,上拉管的等效导电因子:βeffp=β’p
综合以上情况,在最坏的工作情况下,即:(1)、(3),应使:
βeffp=β’p=βp
βeffn=β’n/2=βn
。
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二、或非门:
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(1)当a,b=0,0 时,上拉管的等效导电因子:βeffp=β’p/2
(2)当a,b=1,1时,下拉管的等效导电因子:βeffn=2β’n
(3)当a,b=1,0或0,1时,下拉管的等效导电因子:βeffn=β’n
综合以上情况,在最坏的工作情况下,即:(1)、(3),应使:
βeffp=β’p/2=βp
βeffn=β’n=βn
即: β’p=2β’n
所以 W’p/W’n=2μn/μp
≈2=5
即要求p管的宽度要比n管宽度大5倍才行。
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