數(shù)字電路ppt課件(2)(已修改)
2025-05-11 02:48 本頁面
【正文】 MOS型電路是另一種常用電路， MOS意為 金屬 — 氧 化物半導(dǎo)體 （ MetalOxide Semiconductor） （ 一）、 MOS晶體管 晶體三極管有： E發(fā)射極 B基極 C集電極 機(jī)理是：基極電流 IB 控制 集電極電流 IC。 結(jié)構(gòu)有： NPN PNP MOS三極管有： S源極 G柵極 D漏極 機(jī)理是： 柵極電壓 VGS控制 漏極電流 ID 結(jié)構(gòu)有： N溝道 P溝道 G D S MOS管除分 N溝道、 P溝道外，還分增強(qiáng)型和耗盡型。 增強(qiáng)型柵壓 VGS為 0無溝道，耗盡型柵壓 VGS為 0有溝道。 MOS管的基本結(jié)構(gòu) 以 N溝道增強(qiáng)型為例 源、漏極結(jié)構(gòu)對稱，可以互換使用 P襯 P型襯底， N型溝道 D G S N溝道增強(qiáng)型 MOS管的工作特點(diǎn)： ? D G S 柵極電壓 VGS小于開啟電壓 VGS（ th） 時(shí)， 無溝道 形成，漏極電流 ID為 0。 VDS愛多大多大?。?截止區(qū)） 柵極電壓 VGS大于等于開啟電壓 VGS（ th） 時(shí)，溝道形成，有 ID形成，分 兩種情況 ： a、 VDS較大 ，大于 VGS — VGS（ th） ， ID隨 VGS的增加而增加 。但很快 VDS 已使 ID 飽和，沒什么影響了。 （飽和區(qū)） b、 VDS較小 ，小于 VGS — VGS（ th），ID隨 VGS的增加也增加，但與 VDS的大小密切相關(guān)。 或者也可以這樣說：對某一 VGS， ID隨 VDS線性增加 ，且 VGS越大，斜率越大，等效電阻越小。 （非飽和區(qū) or 可調(diào)電阻區(qū)） 轉(zhuǎn)移特性和跨導(dǎo) gm VGS 和 IDS的關(guān)系 通常用跨導(dǎo)表示： ? I DS gm= ———— ? VGS VDS=常數(shù) 它代表 VGS對 IDS的 控制能力。 gm與溝道寬 度和長度有關(guān)。 溝道寬 度越寬、長度越短， g m 越大，控制能力越強(qiáng)。 MOS 管的輸入電阻和輸入電容 MOS管的 輸入阻抗 指柵極到源極（或漏極）的電阻， 由于有 SiO2絕緣層的阻隔，電阻 極大 ，通常在 1012歐姆以 上。作為靜態(tài)負(fù)載對前級幾乎沒有什么影響。 MOS管的柵極、源極之間有很小的寄生電容，稱為 輸入電容 ，雖然很小（幾 P或更?。?，但由于輸入阻抗 極高，漏電流很小，所以 可用來暫時(shí)存儲信息 （如動態(tài) RAM）。 直流導(dǎo)通電阻 RON 直流導(dǎo)通電阻是指 MOS管導(dǎo)通時(shí)，漏源電壓和漏源 電流的比值： RON= VDS / IDS （二）、 MOS 反相器 MOS反相器有四種形式，我們只講 E/E型、 CMOS反相器。 E/E MOS 反相器有兩個增強(qiáng)型 MOS 管組成，一個作為輸入管，一個作為負(fù)載管，兩個管子的特性（如跨導(dǎo)）完全不同。 由 N溝道管構(gòu)成的反相器叫 NMOS反相器。 見圖： V V V T o 2 T i 1 DD 當(dāng)輸入 A=0V時(shí) ： T1截止， T2導(dǎo)通。 T1只有 n A 級漏電流。工作在負(fù)載 線 A點(diǎn)。 A B 輸出電壓 : F = VDD Vth2 = 5 – 2 = 3 V 設(shè)： Vth2 = 2 V VGS1 Vth1 當(dāng)輸入 A=3V時(shí) : VGS1 Vth1
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