1、1,2.4.1 CMOS反相器,1MOS管的開關特性,MOS管有NMOS管和PMOS管兩種。 當NMOS管和PMOS管成對出現(xiàn)在電路中，且二者在工作中互補，稱為CMOS管(意為互補)。 MOS管有增強型和耗盡型兩種。 在數(shù)字電路中，多采用增強型。,2,NMOS管的電路符號及轉(zhuǎn)移特性 (a) 電路符號 （b）轉(zhuǎn)移特性,D接正電源,（1）NMOS管的開關特性,3,PMOS管的電路符號及轉(zhuǎn)移特性 (a) 電路符號 （b）轉(zhuǎn)移特性,D接負電源,（2）PMOS管的開關特性,4,CMOS反相器,PMOS管,負載管,NMOS管,驅(qū)動管,開啟電壓|UTP|=UTN，且小于VDD。,2CMOS反相器的工作原理

2、（1）基本電路結(jié)構(gòu),5,（2）工作原理,CMOS反相器,UIL=0V,截止,導通,UOHVDD,當uI= UIL=0V時，VTN截止，VTP導通， uO = UOHVDD,6,CMOS反相器,UIH= VDD,截止,UOL 0V,當uI = UIH = VDD ，VTN導通，VTP截止， uO =UOL0V,導通,7,（3）邏輯功能 實現(xiàn)反相器功能（非邏輯）。,（4）工作特點 VTP和VTN總是一管導通而另一管截止，流過VTP和VTN的靜態(tài)電流極?。{安數(shù)量級），因而CMOS反相器的靜態(tài)功耗極小。這是CMOS電路最突出的優(yōu)點之一。,8,CMOS反相器的電壓傳輸特性和電流傳輸特性,3 電壓傳輸特

3、性和電流傳輸特性,AB段：截止區(qū) iD為0,BC段：轉(zhuǎn)折區(qū) 閾值電壓UTHVDD/2 轉(zhuǎn)折區(qū)中點：電流最大,CMOS反相器 在使用時應盡 量避免長期工 作在BC段。,CD段：導通區(qū),9,4. CMOS電路的優(yōu)點,（1）微功耗。 CMOS電路靜態(tài)電流很小，約為納安數(shù)量級。 （2）抗干擾能力很強。 輸入噪聲容限可達到VDD/2。 （3）電源電壓范圍寬。 多數(shù)CMOS電路可在318V的電源電壓范圍 內(nèi)正常工作。 （4）輸入阻抗高。 （5）負載能力強。 CMOS電路可以帶50個同類門以上。 （6）邏輯擺幅大。（低電平0V，高電平VDD ）,10,5. CMOS反相器的輸入保護電路,11,2.4.2 其

4、它類型的CMOS門電路,驅(qū)動管串聯(lián) （串聯(lián)開關）,1 CMOS或非門,負載管并聯(lián) （并聯(lián)開關）,CMOS或非門,A、B有高電平，則負載管導通、驅(qū)動管截止，輸出為低電平。,1,0,截止,導通,12,該電路具有或非邏輯功能,即,當輸入全為低電平，兩個負載管均截止，兩個驅(qū)動管均導通，輸出為高電平。,0,0,截止,導通,1,13,CMOS與非門,該電路具有與非邏輯功能，即,2 CMOS與非門,驅(qū)動管并聯(lián) （并聯(lián)開關）,負載管串聯(lián) （串聯(lián)開關）,14,帶緩沖級的與非門電路,15,3 CMOS傳輸門,CMOS傳輸門 （a）電路 （b）邏輯符號,16,（2） 工作原理,17,（3） 應用舉例,CMOS模擬開

5、關, CMOS模擬開關：實現(xiàn)單刀雙擲開關的功能。,C = 0時，TG1導通、TG2截止，uO = uI1； C = 1時，TG1截止、TG2導通，uO = uI2。,18,CMOS三態(tài)門 (a)電路 (b) 邏輯符號, CMOS三態(tài)門,19,2.4.3 CMOS門電路的使用知識,1輸入電路的靜電保護 CMOS電路的輸入端設置了保護電路，給使用者帶來很大方便。但是，這種保護還是有限的。由于CMOS電路的輸入阻抗高，極易產(chǎn)生感應較高的靜電電壓，從而擊穿MOS管柵極極薄的絕緣層，造成器件的永久損壞。為避免靜電損壞，應注意以下幾點：,20,（1）所有與CMOS電路直接接觸的工具、儀表等必須可靠接地。 （2）存儲和運輸CMOS電路，最好采用金屬屏蔽層做包裝材料。,2多余的輸入端不能懸空。 輸入端