文档介绍：MOS门电路:以MOS管作为开关元件构成的门电路。
MOS门电路,尤其是CMOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、价格便宜等优点,得到了十分迅速的发展。
CMOS 门电路
11/15/2017
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CMOS反相器
MOS管有NMOS管和PMOS管两种。
当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中,且二者在工作中互补,称为CMOS管(意为互补)。
MOS管有增强型和耗尽型两种。
在数字电路中,多采用增强型。
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NMOS管的电路符号及转移特性
(a) 电路符号(b)转移特性
D接正电源
截止
导通
导通电阻相当小
(1)NMOS管的开关特性
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PMOS管的电路符号及转移特性
(a) 电路符号(b)转移特性
D接负电源
(2)PMOS管的开关特性
导通
导通电阻相当小
截止
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CMOS反相器
PMOS管
负载管
NMOS管
驱动管
开启电压|UTP|=UTN,且小于VDD。
(1)基本电路结构
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(2)工作原理
CMOS反相器
UIL=0V
截止
导通
UOH≈VDD
当uI= UIL=0V时,VTN截止,VTP导通,
uO = UOH≈VDD
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CMOS反相器
UIH= VDD
截止
UOL≈ 0V
当uI =
UIH = VDD ,VTN导通,VTP截止, uO =UOL≈0V
导通
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(3)逻辑功能
实现反相器功能(非逻辑)。
(4)工作特点
VTP和VTN总是一管导通而另一管截止,流过VTP和VTN的静态电流极小(纳安数量级),因而CMOS反相器的静态功耗极小。这是CMOS电路最突出的优点之一。
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CMOS反相器的电压传输特性和电流传输特性
3. 电压传输特性和电流传输特性
AB段:截止区
iD为0
BC段:转折区
阈值电压UTH≈VDD/2
转折区中点:电流最大
CMOS反相器
在使用时应尽
量避免长期工
作在BC段。
CD段:导通区
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4. CMOS电路的优点
(1)微功耗。
CMOS电路静态电流很小,约为纳安数量级。
(2)抗干扰能力很强。
输入噪声容限可达到VDD/2。
(3)电源电压范围宽。
多数CMOS电路可在3~18V的电源电压范围
内正常工作。
(4)输入阻抗高。
(5)负载能力强。
CMOS电路可以带50个同类门以上。
(6)逻辑摆幅大。(低电平0V,高电平VDD )
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