第三章門電路§3-1概述§3-2半導(dǎo)體二極管門電路§3-3

TTL門電路§3-4CMOS門電路§3-1

概述門電路：實現(xiàn)基本運(yùn)算、復(fù)合運(yùn)算的單元電路，如與門、與非門、或門······門電路中以高/低電平表示邏輯狀態(tài)的1/0獲得高、低電平的基本原理高/低電平都允許有一定的變化范圍正邏輯：高電平表示1，低電平表示0

負(fù)邏輯：高電平表示0，低電平表示13.2半導(dǎo)體二極管門電路

半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和外特性（Diode）二極管的結(jié)構(gòu)：

PN結(jié)+引線+封裝構(gòu)成PN3.2.1二極管的開關(guān)特性：高電平：VIH=VCC低電平：VIL=0VI=VIH

D截止，VO=VOH=VCCVI=VIL

D導(dǎo)通，VO=VOL=0.7V3.2.2二極管與門設(shè)VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二極管導(dǎo)通時VDF=0.7VABY0V0V0.7V0V3V0.7V3V0V0.7V3V3V3.7VABY000010100111規(guī)定3V以上為10.7V以下為03.2.3二極管或門設(shè)VCC=5V加到A,B的VIH=3VVIL=0V二極管導(dǎo)通時VDF=0.7VABY0V0V0V0V3V2.3V3V0V2.3V3V3V2.3VABY000011101111規(guī)定2.3V以上為10V以下為0二極管構(gòu)成的門電路的缺點電平有偏移帶負(fù)載能力差只用于IC內(nèi)部電路一、雙極型三極管的結(jié)構(gòu)3.3.1雙極型三極管的開關(guān)特性3.3TTL門電路管芯+三個引出電極+外殼基區(qū)薄低摻雜發(fā)射區(qū)高摻雜集電區(qū)低摻雜以NPN為例說明工作原理：當(dāng)VCC

>>VBBbe結(jié)正偏,bc結(jié)反偏e區(qū)發(fā)射大量的電子b區(qū)薄，只有少量的空穴bc反偏，大量電子形成IC二、三極管的輸入特性和輸出特性

三極管的輸入特性曲線（NPN）VON

：開啟電壓硅管，0.5~0.7V鍺管，0.2~0.3V近似認(rèn)為:VBE<VONiB=0VBE≥VONiB

的大小由外電路電壓，電阻決定

三極管的輸出特性固定一個IB值，即得一條曲線，在VCE>0.7V以后，基本為水平直線特性曲線分三個部分放大區(qū)：條件VCE>0.7V,iB>0,iC隨iB成正比變化，ΔiC=βΔiB。飽和區(qū)：條件VCE<0.7V,iB>0,VCE很低，ΔiC

隨ΔiB增加變緩，趨于“飽和”。截止區(qū)：條件VBE=0V,iB=0,iC=0,c—e間“斷開”。三極管開關(guān)電路如圖3.3.1所示三、雙極型三極管的基本開關(guān)電路圖3.3.1晶體三極管開關(guān)電路三極管替代開關(guān)3.3.1雙極型三極管的開關(guān)特性圖3.3.1晶體三極管開關(guān)電路T當(dāng)vI=VIH，為高電平時，使得iB>IBS=VCC/βRC，三極管處于飽和導(dǎo)通態(tài)，輸出vo＝VOL

＝Vces≈0,為低電平；3.3.1雙極型三極管的開關(guān)特性當(dāng)vI=VIL<VON為低電平時，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出vo＝VOH≈VCC,為高電平其中：硅管為0.3V,鍺管為0.1V很小，為幾十歐姆六、三極管反相器3.3.1雙極型三極管的開關(guān)特性三極管反相器就是三極管的開關(guān)電路只要參數(shù)選擇合理，即當(dāng)vI=VIL時，T截止，輸出vO=VOH為高電平；當(dāng)vI=VIH時，T飽和導(dǎo)通，輸出vO=VOL為低電平，則Y＝A一、電路結(jié)構(gòu)3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理T1、R1和D1:輸入級T2、R2和R3:倒相級T4、T5、R4、D2:推拉式輸出級設(shè)：VCC＝5V，VIH＝3.4VPN結(jié)的導(dǎo)通壓降為VON＝0.7V①當(dāng)vI＝VIL＝0.2V時3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理T1導(dǎo)通T2截止T4導(dǎo)通T5截止D2導(dǎo)通輸出為高電平0.9V3.4V0.2Vvo＝VOH≈VCC

－IC2R2－2VON

≈3.4V①當(dāng)vI＝VIH＝3.4V時3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理T1截止T2導(dǎo)通T4截止T5導(dǎo)通D2截止vo＝VOL≈VCE（sat）≈0.2V輸出為低電平2.1V0.2V3.4V則輸出和輸入的邏輯關(guān)系為二、電壓傳輸特性3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理TTL反相器輸出電壓隨輸入電壓變化的曲線a.AB段：圖3.3.10TTL反相器的電壓傳輸特性3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理b.BC段：圖3.3.10TTL反相器的電壓傳輸特性3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理c.CD段：圖3.3.10TTL反相器的電壓傳輸特性3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理d.DE段：圖3.3.10TTL反相器的電壓傳輸特性3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理三、輸入噪聲容限3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理當(dāng)輸入電壓vI偏離正常低電平（0.2V）升高，或偏離正常高電平（3.4V）降低，在一定范圍內(nèi)，輸出高低電平并不立刻改變3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理74系列典型值為：

VNH=0.4V,VNL=0.4V,3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性輸入電流隨輸入電壓的變化關(guān)系，稱為輸入特性，一、輸入特性VCCR1kΩ4T1D1be2be5IvIi圖3.5.12TTL反相器輸入端的等效電路a.當(dāng)輸入為低電平時，即vI＝0.2V，若VCC＝5V，則TTL反相器的輸入電流為3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性當(dāng)vI＝0時此電流IIS稱為輸入短路電流，在TTL門電路手冊中給出，由于和輸入電流值相近，故分析和計算時代替IIL。b.當(dāng)輸入為高電平時，即vI＝3.4V，T1發(fā)射結(jié)截止，處于倒置狀態(tài)，只有很小的反向飽和電流IIH3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性IISD1導(dǎo)通輸入低電平輸入高電平VCCR1kΩ4T1D1be2be5IvIi..二、輸出特性3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性輸出電壓與輸出電流的關(guān)系，稱為輸出特性，分為高電平輸出特性和低電平輸出特性。1.高電平輸出特性當(dāng)輸出為vO＝VOH時，T4、D2導(dǎo)通，T5截止3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性1.高電平輸出特性圖3.3.14輸出高電平等效電路實際方向3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性圖3.3.14輸出高電平等效電路實際方向2.低電平輸出特性3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性當(dāng)輸出為vO＝VOL時，T4、D2截止，T5導(dǎo)通圖3.3.16輸出低電平等效電路3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性圖3.3.16輸出低電平等效電路3.扇出系數(shù)（Fan-out）的計算3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性扇出系數(shù)就是一個門電路驅(qū)動同類型門電路的個數(shù)。也就是表示門電路的帶負(fù)載能力。圖3.3.18扇出系數(shù)的計算IOLIIL當(dāng)輸出為高電平時，

設(shè)可帶N2個非門，則有圖3.3.18扇出系數(shù)的計算IOHIIH3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性則取N＝min｛N1，N2}例：已知74系列的反相器VOH≥3.2V,VOL≤0.2V，IOL（max）＝16mA，IOH（max）＝0.4mA，IIL＝－1mA，IIH＝40μA，計算門G1可帶同類門的個數(shù)圖3.3.18扇出系數(shù)的計算解：當(dāng)G1輸出為低電平時，有3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性當(dāng)G1輸出為高電平時，有3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性圖3.3.18扇出系數(shù)的計算故取N＝10，即門G1可帶同類門的個數(shù)為10個四、輸入端的負(fù)載特性3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性VCCR1kΩ4T1be2be5IvIiRP一般對于TTL門電路，若輸入端通過電阻接地，一般當(dāng)RP≤0.7KΩ時，構(gòu)成低電平輸入方式；當(dāng)RP≥1.5KΩ時，構(gòu)成高電平輸入方式。3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性輸入端懸空時，用萬用表測量其電壓，讀數(shù)為多少，此時應(yīng)視為高電平還是低電平？3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性例3.3.3電路如圖所示，試寫出各個電路輸出端的表達(dá)式。解：3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性例：計算RP的取值范圍。已知G1、G2均為74系的TTL反相器，VCC＝5V，VOH＝3.4V,VOL＝0.2V,VIH（min）＝2.0V，VIL（max）＝0.8V，IIH＝40μA解：vo1=VOH時，若使vI2≥VIH（min）

，則3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性故取RP＝0.69kΩ練習(xí)：電路如圖所示，試寫出各輸出端的邏輯式3.3.3TTL反相器的靜態(tài)輸入特性和輸出特性3.3.4TTL反相器的動態(tài)特性一、傳輸延遲時間圖3.3.26TTL反相器的動態(tài)波形原因：結(jié)電容和寄生電容的存在。TTL門的平均傳輸延時為3~40ns3.3.5其他類型的TTL門電路一、其他邏輯功能的門電路1.與非門輸入級倒相級輸出級輸入級倒相級輸出級3.3.5其他類型的TTL門電路1.由于與非門電路結(jié)構(gòu)和電路參數(shù)與反相器相同，故反相器的輸出特性也適用于與非門；3.3.5其他類型的TTL門電路2.兩個輸入端并聯(lián)使用時，計算與非門每個輸入端的輸入電流時，應(yīng)根據(jù)輸入端的不同工作狀態(tài)分別對待。若輸入端接低電平時，輸入電流的計算和反相器相同，即若輸入端接高電平，T1的兩個發(fā)射結(jié)反偏，故輸入電流為單個輸入端高電平輸入電流的2倍。IIII例：已知電路TTL與非門的參數(shù)為IOH＝0.5mA，IOL＝8mA，IIL＝－0.4mA，IIH＝40μA，問可以驅(qū)動多少個同類邏輯門？解：設(shè)輸出為高電平時，可以帶N1個同類邏輯門，則

2N1IIH≤IOH設(shè)輸出為低電平時，可以帶N2個邏輯門，則N2IIL≤IOL故取N＝123.3.5其他類型的TTL門電路2.或非門3.3.5其他類型的TTL門電路3.與或非門3.3.5其他類型的TTL門電路與或門相比，輸入管T1和T1都是多發(fā)射極的三極管，構(gòu)成與門電路，其輸出為4.異或門注：與門和或門是在與非門和或非門的基礎(chǔ)上加了一級反相器構(gòu)成。3.3.5其他類型的TTL門電路AB（A＋B）′1.推拉式輸出電路結(jié)構(gòu)的局限性：3.6OC門（OpenCollectorGate）將推拉式TTL與非門的輸出端并聯(lián)，則當(dāng)某一門的輸出端為低電平，如Y2=0,則當(dāng)Y1=1時，會有G1門的電流通過G2門的T5管，這個電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常工作電路，有可能使T5管損壞。①輸出電平不可調(diào)②負(fù)載能力不強(qiáng)，尤其是高電平輸出③輸出端不能并聯(lián)使用

為了使TTL與非門能實現(xiàn)線與功能，把輸出級的去掉T3、T4管，使T5管的集電極開路，就構(gòu)成集電極開路門，即OC門。1.推拉式輸出電路結(jié)構(gòu)的局限性圖3.3.353.6OC門（OpenCollectorGate）2.OC門的結(jié)構(gòu)特點圖3.3.363.6OC門（OpenCollectorGate）3.6OC門（OpenCollectorGate）

若利用OC門實現(xiàn)線與功能，則將幾個OC門的輸出并聯(lián)起來用一個上拉電阻即可.圖3.3.383.線與的實現(xiàn)3.6OC門（OpenCollectorGate）圖3.5.393.6OC門（OpenCollectorGate）4.OC門的應(yīng)用實現(xiàn)與或非邏輯－線與圖3.5.38電平轉(zhuǎn)換由于OC門的高電平可以通過外加電源改變，故它可作為電平轉(zhuǎn)換電路。3.6OC門（OpenCollectorGate）例2:輸出VOH＝3.6V，VOL＝0.3V。電壓表滿量程為50V，內(nèi)阻為20KΩ/V，輸入信號A、B、C的取值（如表一)，求開關(guān)S斷開和閉合時V1和V2的值。3.7三態(tài)TTL與非門（TSL－ThreeStateLogicGate）三態(tài)門特點是除了輸出高、低電平兩個狀態(tài)外，還有第三種狀態(tài)，即高阻狀態(tài)。輸入級多了一個使能端EN和一個二極管D。圖3.5.461.電路結(jié)構(gòu)圖3.5.47圖3.5.462.工作原理（1）當(dāng)EN＝0時，P＝1，D截止，與非門為正常工作狀態(tài)，即（2）當(dāng)EN＝1時，P＝0，D導(dǎo)通，T4截止；而P＝0使得T1導(dǎo)通，T2、T5截止，與非門為高阻態(tài)，即Y＝Z3.7三態(tài)TTL與非門控制端為高電平有效的三態(tài)門（1）當(dāng)EN＝1時，P＝1，D截止，與非門為正常工作狀態(tài)，即Y＝（AB）（2）當(dāng)EN＝0時，P＝0，D導(dǎo)通，T4截止；而P＝0使得T1導(dǎo)通，T2、T5截止，與非門為高阻態(tài)，即Y＝Z3.7三態(tài)TTL與非門3.三態(tài)門的用途圖3.5.51總線結(jié)構(gòu)圖3.5.50數(shù)據(jù)的雙向傳輸

TTL三態(tài)門除了電平轉(zhuǎn)換，也可以構(gòu)成數(shù)據(jù)的雙向傳輸和總線結(jié)構(gòu)3.7三態(tài)TTL與非門電路如圖所示，試用表格方式列出各門電路的名稱、輸出邏輯式及當(dāng)ABCD＝1001時各輸出邏輯函數(shù)的取值。練習(xí)：3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理

TTL邏輯器件分成54系列和74系列兩大類,54系列和74系列按工作速度和功耗可分成下面4個系列：(a)標(biāo)準(zhǔn)通用系列：國產(chǎn)型號為CT54/74系列，與國際上SN54/74系列相當(dāng).國產(chǎn)型號為CT54H/74H系列，與國際上SN54H/74H系列相當(dāng)(b)高速系列：(c)肖特基系列：國產(chǎn)型號為CT54S/74S系列，與國際上SN54S/74S系列相當(dāng)(d)低功耗肖特基系列：國產(chǎn)型號為CT54LS/74LS系列，與國際上SN54LS/74LS系列相當(dāng)3.3.2TTL反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理3.8TTL電路的改進(jìn)系列門電路的綜合性能指標(biāo)－dp積：將傳輸延遲時間tpd和功耗P的乘積稱為dp積，即對于門電路，dp值越小越好，說明門電路速度快，功耗低。3.9CMOS門電路

CMOS邏輯門電路是在TTL器件之后，出現(xiàn)的應(yīng)用比較廣泛的數(shù)字邏輯器件，在功耗、抗干擾、帶負(fù)載能力上優(yōu)于TTl邏輯門，所以超大規(guī)模器件幾乎都采用CMOS門電路，如存儲器ROM、可編程邏輯器件PLD等國產(chǎn)的CMOS器件有CC4000(國際CD4000/MC4000)、高速54HC/74HC系列（國際MC54HC/74HC),此外還有兼容型的74HCT和74BCT系列（BiCMOS）3.9.1MOS管(絕緣柵）的開關(guān)特性圖3.3.2NMOS管共源極接法電路及其輸出特性3.9.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理一、CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理其中T1為P溝道增強(qiáng)型MOS管，T2為N溝道增強(qiáng)型MOS管.它們構(gòu)成互補(bǔ)對稱電路1.結(jié)構(gòu)：3.9.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理|VGS（th）P|

＝VGS（th）NVDD>|VGS（th)P|+VGS(th)N，2.工作原理當(dāng)vI＝VIL＝0為低電平時3.9.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理當(dāng)vI＝VIH＝VDD為高電平時特點

1.無論vI是高電平還是低電平，T1和T2管總是一個導(dǎo)通一個截止的工作狀態(tài)，稱為互補(bǔ)，這種電路結(jié)構(gòu)CMOS電路；2.由于無論輸入為低電平還是高電平，T1和T2總是有一個截止的，其截止電阻很高，故流過T1和T2的靜態(tài)電流很小，故其靜態(tài)功耗很小。3.9.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理AB段：輸入低電平CD段：輸入高電平圖3.3.11CMOS反相器的電壓傳輸特性二、電壓傳輸特性和電流傳輸特性1.電壓傳輸特性3.9.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理BC段：圖3.3.11CMOS反相器的電壓傳輸特性T1、T2同時導(dǎo)通，若T1、T2參數(shù)完全相同，則2.電流傳輸特性圖3.3.12CMOS反相器的電流傳輸特性AB段：輸入低電平輸出漏極電流近似為零電流傳輸特性是反相器的漏極電流隨輸入電壓變化曲線。CD段：輸入高電平3.3.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理BC段：圖3.3.12CMOS反相器的電流傳輸特性T1、T2同時導(dǎo)通，有電流iD同時通過，且在vI＝VDD/2附近處，漏極電流最大。3.9.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理3.9.2CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理圖3.3.14VDD對電壓傳輸特性的影響結(jié)論：可以通過提高VDD來提高噪聲容限三、輸入端噪聲容限圖3.3.13CMOS反相器輸入噪聲容限示意圖3.9.3CMOS反相器的靜態(tài)輸入和輸出特性一、輸入特性輸入特性是從CMOS反相器輸入端看其輸入電壓與電流的關(guān)系。由于MOS管的柵極和襯底之間存在SiO2為介質(zhì)的輸入電容，而絕緣介質(zhì)又很薄，非常容易被擊穿，所以對由MOS管所組成的CMOS電路，必須采取保護(hù)措施。0≤vI≤VDD，輸入端保護(hù)電路不起作用。當(dāng)vI>VDD+VF時，D1導(dǎo)通，將柵極電位vG鉗位在VDD+VF，而當(dāng)vI<-VF時，D2導(dǎo)通，將柵極電位vG鉗位在－VF圖3.3.15CMOS反相器的兩種常用保護(hù)電路3.9.3CMOS反相器的靜態(tài)輸入和輸出特性3.9.3CMOS反相器的靜態(tài)輸入和輸出特性圖3.3.16CMOS反相器的輸入特性D1、D2截止D1或D2導(dǎo)通D1或D2導(dǎo)通二、輸出特性1.低電平輸出特性在輸入為高電平，即vI＝VIH＝VDD時，此時T1截止，T2導(dǎo)通，電流從負(fù)載注入T2，輸出電壓VOL隨電流增加而提高。圖3.3.17輸出為低電平時的電路3.9.3CMOS反相器的靜態(tài)輸入和輸出特性3.9.3CMOS反相器的靜態(tài)輸入和輸出特性實際上是T2管漏極電流iD和漏源電壓vDS之間的關(guān)系3.9.3CMOS反相器的靜態(tài)輸入和輸出特性2.高電平輸出特性圖3.3.18輸出為高電平時的電路電流的實際方向與所設(shè)方向相反在輸入為低電平，即vI＝VIL＝0時，此時T1導(dǎo)通，T2截止，電流從T1管流出到負(fù)載，輸出電壓VOH＝VDD－IOHRON1隨電流增加而下降。3.9.3CMOS反相器的靜態(tài)輸入和輸出特性圖3.3.19輸出為高電平時的輸出特性高電平輸出特性也和管子的輸出特性有關(guān)，而且vGS越負(fù)，電壓下降的越少3.9.4CMOS反相器的動態(tài)特性一、傳輸延遲時間tPHL和tPLHCMOS電路tPHL＝tPLH3.9.5其他類型的CMOS邏輯門1.CMOS與非門T1、T3為兩個串聯(lián)的PMOS，T2、T4為兩個并聯(lián)的NMOS圖3.3.21CMOS與非門一、其他邏輯功能的CMOS門電路T1、T3為兩個并聯(lián)的PMOS，T2、T4為兩個串聯(lián)的NMOS2.或非門：3.9.5其他類型的CMOS邏輯門圖3.3.22CMOS或非門3.帶緩沖級的CMOS門電路3.9.5其他類型的CMOS邏輯門上面電路存在的問題：①輸出電阻RO受輸入狀態(tài)的影響；②輸出的高低電平受輸入端數(shù)目的影響3.9.5其他類型的CMOS邏輯門輸入端數(shù)目愈多，低電平VOL越高；輸出高電平VOH也提高③輸入狀態(tài)不同對電壓傳輸特性有影響，使T2、T4達(dá)到開啟電壓時，輸入電壓vI不同

改進(jìn)電路均采用帶緩沖級的結(jié)構(gòu)，如圖3.3.23為帶緩沖級的CMOS與非門電路3.9.5其他類型的CMOS邏輯門圖3.3.23帶緩沖級的與非門二、漏極開路輸出的門電路（OD門）3.9.5其他類型的CMOS邏輯門圖3.3.24OD輸出與非門74HC03電路結(jié)構(gòu)圖OD門1.結(jié)構(gòu)和符號3.9.5其他類型的CMOS邏輯門圖3.3.2５OD門的邏輯符號2.工作原理在使用OD門時，一定要將輸出端通過電阻（叫做上拉電阻）接到電源上。3.9.5其他類型的CMOS邏輯門電平轉(zhuǎn)換圖3.3.27線與邏輯電路的接法3.9.5其他類型的CMOS邏輯門三、CMOS傳輸門3.9.5其他類型的CMOS邏輯門T1為NMOS管，T2為PMOS管，C和C為互補(bǔ)控制信號圖3.3.33CMOS傳輸門1.電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號2.工作原理3.9.5其他類型的CMOS邏輯門圖3.3.34傳輸門的工作電路（1）C＝0，C＝1只要vI在0～VDD之間變化，T1和T2同時截止，輸入和輸出為高阻態(tài)，傳輸門截止，輸出vo＝03.9.5其他類型的CMOS邏輯門（2）C＝1，C＝0vI在0～VDD時，輸出為vo＝vI0<vI<VDD-VGS(th)N|VGS(th)P|<