NMOS逻辑门电路
NMOS逻辑门电路是悉数由N沟道MOSFET构成。因为各种器材具有较小的几许规范,适适宜制作大计划集成电路。此外,因为NMOS集成电路的构造简略,易于运用CAD技能进行计划。与CMOS电路类似,NMOS电路中不运用难于制作的电阻。NMOS反相器是悉数NMOS逻辑门电路的根柢构件,它的作业管常用增强型器材,而负载管可所以增强型也可所以耗尽型。现以增强型器材作为负载管的NMOS反相器为例来阐明它的作业原理。
(a)实习电路 | (b)简化画法 |
1 NMOS反相器 |
图1(a)标明NMOS反相器的原理电路,其间T1为作业管,T2为负载管,二者均属增强型器材。若T1和T2在同一技能进程中制成,它们必将具有一样的翻开电压VT。图1(b)是它的简化画法。由图1可见,负载管T2的栅极与漏极同接电源VDD,因此T2老是作业在它的恒流区,处于导通状况。
当输入vI为高电压(跨过管子的翻开电压VT)时,T1导通,输出vO为低电压。输出低电压的值由T1、T2两管导通时所出现的电阻值之比挑选。通常T1的跨导gm1远大于T2管的跨导gm2,以确保输出低电压值在+1V支配。当输入电压vI为低电压(低于管子的翻开电压VT)时,T1截止,输出vO为高电压。因为T2管老是处于导通状况,因此输出高电压值约为(VDD-VT)。通常gm1在十0~200μS之间,而gm2约为5~15μS。T1导通时的等效电阻Rds1约为3~十kΩ,而T2的Rds2约在十0~200kΩ之间。负载管导通电阻是随作业电流而改动的非线性电阻。
在NMOS反相器的根底上,可以制成NMOS门电路。图2为NMOS或非门电路。
图2 MNOS或非门电路 |
只需输入A、B中任一个为高电平,与它对应的MOSFET导通时,输出为低电平;仅当A、B全为低电平,悉数作业管都截止时,输出才为高电平。可见电路具有或非功用,即
L=A+B |
或非门的作业管都是并联的,添加管子的个数,输出低电平根柢安稳,在全体电路计划中较为便利,因此NMOS门电路是以或非门为根底的。这种门电路首要用于大计划集成电路。
以上谈论和剖析了各种逻辑门电路的构造、作业原理和功用,以便于比照,现用它们的首要技能参数传输推延时刻tpd和功耗PD归纳描写各种逻辑门电路的功用,如图3所示。
以上谈论和剖析了各种逻辑门电路的构造、作业原理和功用,以便于比照,现用它们的首要技能参数传输推延时刻tpd和功耗PD归纳描写各种逻辑门电路的功用,如图3所示。
图3 各种门电路的推延时刻与功耗的联络图 |
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