【正文】 A B / ? 1 EN 1 G1 G2 1 EN AB/BA B A X 數(shù)據(jù)從 A到 B 數(shù)據(jù)從 B到 A X 0 1 0 1 CMOS門電路 MOS管的開關(guān)特性 一、 MOS管的結(jié)構(gòu) S (Source)：源極 G (Gate)：柵極 D (Drain)：漏極 B (Substrate):襯底 金屬層 氧化物層 半導體層 PN結(jié) 以 N溝道增強型 為例： 以 N溝道增強型 為例： 當加 +VDS時， VGS=0時， DS間是兩個背向 PN結(jié)串聯(lián)， iD=0 加上 +VGS，且足夠大至 VGS VGS (th), DS間形成導電溝道（ N型層） 開啟電壓 二、輸入特性和輸出特性 ① 輸入特性：直流電流為 0，看進去有一個輸入電容 CI，對動態(tài)有影響。 ② 輸出特性： iD = f (VDS) 對應(yīng)不同的 VGS下的一組曲線 。 漏極特性曲線 （分三個區(qū)域） ① 截止區(qū) ② 恒流區(qū) ③ 可變電阻區(qū) 漏極特性曲線 （分三個區(qū)域） 截止區(qū)： VGSVGS(th)， iD = 0, ROFF 109Ω 漏極特性曲線 （分三個區(qū)域） 恒流區(qū)： iD 基本上由 VGS決定，與 VDS 關(guān)系不大 2)(2)()1(GSDthGSGSthGSGSDSDViVVVVIi?????下，當漏極特性曲線 （分三個區(qū)域） 可變電阻區(qū)：當 VDS 較低（近似為 0）， VGS 一定時， 這個電阻受 VGS 控制、可變。 常數(shù)（電阻）?DDS iV三、 MOS管的基本開關(guān)電路 控制的開關(guān)。間相當于一個受管所以導通當截止當則：只要因為IOLOGSIHIDDOHOGSILIO F FDONONO F FVSDM O SVVTthVVVVVVTthVVVRRRKRR???? ??? ??????? ??? ????????????01109)()(,四、等效電路 OFF ，截止狀態(tài) ON，導通狀態(tài) VN D S G S D G VP PMOS管 NMOS管 UGS ID 0 UT 當 │uGS │ │ │ UT │ 時， MOS管工作在夾斷區(qū) 開啟電壓 截止時漏源間的內(nèi)阻 ROFF很大，可視為開路 UGS ID NMOS管 UGSUT MOS管夾斷 PMOS管 USGUT MOS管夾斷 D G S C VN D S G S D G VP PMOS管 NMOS管 UGS ID 0 UT 當 │ uGS │ │ UT│ 時， MOS導通 UGS ID 導通時漏源間的內(nèi)阻 RON約在 1KΩ以內(nèi)，且與 UGS有關(guān)（ UGS ↑→RON↓ ） D G S C RON 五、 MOS管的四種類型 ? 增強型 ? 耗盡型 大量正離子 導電溝道 CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理 一、電路結(jié)構(gòu) PthGSNthGS VV )()( ?uI=0V時， T1導通， T2截止， 輸出與輸入之間為邏輯非的關(guān)系 uI=UDD時， T1截止， T2導通， T1為增強型 PMOS， T2為增強型 NMOS 靜態(tài)時 T T2總是有一個導通而另一個截止 —— 謂互補狀態(tài)，所以把這種電路結(jié)構(gòu)形式稱為互補 MOS（ ComplementarySymmetery MOS，簡稱 CMOS）。 工作在互補狀態(tài)，流過 T T2 的靜態(tài)電流極小， 靜態(tài)功耗極小 ,這是 CMOS電路最突出的一大優(yōu)點 T1 T2 UDD uI uo D1 D2 uO≈ UDD uO≈0 UDD 2│UT │ 電壓傳輸特性及噪聲容限 ui uo 0 傳輸特性特性很陡，閾值電壓， 從而獲得了更大的輸入噪聲容限， DDTH 21 UU ?UDD/2 UDD UDD增大時的特性曲線 輸入特性 在正常情況下，其輸入電流不大于 1μA 。 且隨著電源電壓 （ 515V） 提高而增大。 閾值電壓 CMOS反相器的特性曲線 輸出特性 在 UDD5V時，且輸出電流不超出允許范圍時， UOH≥；UOL≤ 。 T1 T2 UDD uI uo D1 D2 CMOS非門電壓傳輸特性 CMOS非門電流傳輸特性 CMOS反相器的傳輸特性接近理想開關(guān)特性， 因而其噪聲容限大，抗干擾能力強。 其他類型的 CMOS門電路 一、其他邏輯功能的門電路 與非門 或非門 帶緩沖極的 CMOS門 與非 門 值不同對應(yīng)的達到開啟電壓時，的、使也更高越高，輸入端越多，端數(shù)目的影響輸出的高低電平受輸入則則則則受輸入狀態(tài)影響輸出電阻存在的缺點：IGSOHOLONONOONONOONONONOONONONOOVVTTVVRRRBARRRBARRRRBARRRRBAR4231314232011021002111)()(,//,:)(?????????????????帶緩沖級的 CMOS門 與非門緩沖器或非門 ??二、漏極開路的門電路（ OD門） (a) )(,.2.1DDDDDDL VVVR 可以不等于使用時允許外接器或用作電平轉(zhuǎn)換、驅(qū)動現(xiàn)線與可將輸出并聯(lián)使用，實??三、 CMOS傳輸門及雙向模擬開關(guān) 1. 傳輸門 接地為正，另一端經(jīng)設(shè) LI RV之間為低電阻至少一個導通和在所以導通導通時當相當于斷開均截止、則則只要當設(shè)OIDDIDDIPthGSNthGSDDIDDIDDIILDDIHONLVVTTVVTVVVTVVVVVCCTTVVCCVVVRR??????????????????21212100001201010,~,~,)(,~,)(,)()(2. 雙向模擬開關(guān) 傳輸門的另一個重要用途是做模擬開關(guān) ， 用來傳輸連續(xù)變化的模擬電壓信號 。 模擬開關(guān)廣泛用于多路模擬信號的切換 ， 如電視機的多路音頻 、 視頻切換 。 常用的模擬開關(guān)有 CC4066四路雙向模擬開關(guān) ， 在 UDD=15V時的導通電阻 RON240Ω， 且基本不受輸入電壓的影響 。 目前精密的 CMOS雙向模擬開關(guān)的 RON10Ω（ 如 MAX3131 314） 。 四、三態(tài)輸出門 )(高阻時，時，ZYNEAYNE???????10三態(tài)門的用途