cmos集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-數(shù)字集成電路基礎(chǔ)-文庫(kù)吧資料
2024-07-28 18:10本頁(yè)面
【正文】 PMOS。 (2) 當(dāng) UGSN=UiUTHN時(shí)， NMOS導(dǎo)通。 因此， 在輸入信號(hào)變化的一段時(shí)間內(nèi)， 管子存在電流和電壓， 故有功率損耗。 當(dāng) Ui由“ 0” → “ 1”時(shí)， 輸出電壓 Uo由“ 1” → “ 0” , V1導(dǎo)通， V2截止， IDN使 CL放電 (反充電 )， Uo下降。 當(dāng) Ui=UDD(“1”)時(shí) ， V1導(dǎo)通 ， V2截止 ， Uo=0(“0”狀態(tài) )。 5. EF段 隨著 Ui進(jìn)一步增大 ， 當(dāng)滿足 UDD+UTHP≤Ui≤UDD 時(shí) ， P管截止 ， IDP=0, N管維持非飽和導(dǎo)通而導(dǎo)致 Uo=0。 N 管恒流導(dǎo)通 ,UoA BUDDN 管載止 ,P 管導(dǎo)通P 管線性導(dǎo)通01OUT H NUiTC－ 1N 管、 P 管同時(shí)恒流導(dǎo)通－ 1N 管線性導(dǎo)通 ,P 管恒流導(dǎo)通DEFUDDUDD－ |UT H P| UiUiUo( a )UDD( b )反相器的直流傳輸特性 (a) 電路； (b) 直流傳輸特性 1. AB段 在 AB段 ， 0UiUTHN, IDN=0, N管截止 ， P管非恒流 (飽和 )導(dǎo)通 ， 有 Uo=UOH=UDD 2. BC段 UTHNUiUo+|UTHP| 即 UGDP=|UiUo||UTHP| 3. CD段 當(dāng) Ui進(jìn)一步增大 ， 且滿足 Uo+|UTHP|≤Ui≤Uo+UTHN N管和 P管的電流相等 ， 根據(jù)電流方程： 22)(2)(2T H PG S PNoxpDPT H NG S NNoxnDNUULWCIUULWCI??????????????????令 PoxpPNoxnNLWCLWC??????????????????DPDNTPDDiPDPT HNiNDNIIUUUIUUI??????22)(2)(2??則 且 PNT H PT H NDDT H NiTUUUUU?? /1 ?????可得反相器的閾值電壓 UiT為 4. DE段 隨著 Ui繼續(xù)上升， 當(dāng)滿足 Uo+UTHNUiUDD+UTHP 時(shí)， N管退出恒流 (飽和 )導(dǎo)通， 進(jìn)入線性導(dǎo)通區(qū)， 而 P管仍維持在恒流 (飽和 )導(dǎo)通區(qū)。 CMOS反相器 CMOS 反相器的特點(diǎn) （一） 電壓擺幅接近電源電壓，噪聲容限大。 溝道電流 ID與管子的寬長(zhǎng)比 (W/L)成正比， 為使傳輸速度快， 要求 ID大些， 溝道長(zhǎng)度 L取決于硅柵多晶硅條的寬度， 視工藝而定。 ② Ui升高， 有 UGNUiUTHN N管導(dǎo)通 |UGPUi||UTHP| P管導(dǎo)通 此時(shí)， N管、 P管共同向 CL充電， 仍使 Uo=Ui。 UiUoUGPUGNUDDUGNUGPCL傳輸門電路及柵極控制電壓波形 CMOS傳輸門的直流傳輸特性 CMOS傳輸門的直流傳輸特性如圖 所示， 它不存在閾值損失問(wèn)題： (1) 當(dāng) UGN=“0”， UGP=“1”時(shí)， N管、 P管均截止， Uo=0。 UGUiN M O SUoP M O SUoUDDUDD00UDDUDDUDD( UDD－ UTH) ( UDD－ UTH)|UT H P|0CMOS傳輸門 根據(jù) NMOS和 PMOS單管開(kāi)關(guān)的特性， 將其組合在一起形成一個(gè)互補(bǔ)的 CMOS傳輸門， 這是一個(gè)沒(méi)有閾值損失的理想開(kāi)關(guān)。 因此 ， 當(dāng)傳輸輸入為 0的信號(hào)時(shí) ， 輸出同樣存在所謂的“ 閾值損失 ” ， 即 Uo=|UTHP| UiUoUG( a )Ui0 01 1( b )UDDUG＝ “ 1 ”00Uo＝ 0( 非理想 0)( 理想 1)實(shí) 際 比 零高 |UT H P|(a) 電路； (b) 等效開(kāi)關(guān) 當(dāng)開(kāi)關(guān)控制電壓 (UG)使 MOS管導(dǎo)通時(shí)， NMOS、 PMOS傳輸信號(hào)均存在閾值損失， 只不過(guò) NMOS發(fā)生在傳輸高電平時(shí)， 而 PMOS發(fā)生在傳輸?shù)碗娖綍r(shí)。 (1) 當(dāng) UG=“１ ”(接 UDD， 高電平 )時(shí)， PMOS管截止， 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)， Uo=0。但隨著 Uo上升， 溝道電流逐漸減小， 當(dāng)
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