《CMOS邏輯門電路》ppt課件

1、2.6 CMOS邏輯門電路邏輯門電路 2.6.1 CMOS反相器反相器 2.6.2 CMOS門電路門電路 2.6.3 BiCMOS門電路門電路 2.6.4 CMOS傳輸門傳輸門 2.6.5 CMOS邏輯門電路的技術(shù)參數(shù)邏輯門電路的技術(shù)參數(shù) 2.6.0 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)MOS管的有關(guān)知識(shí)管的有關(guān)知識(shí)2.6.0 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)MOS管的有關(guān)知識(shí)管的有關(guān)知識(shí) 大規(guī)模集成芯片集成度高，所以要求體積小，而大規(guī)模集成芯片集成度高，所以要求體積小，而TTL系列不能夠做得很小，但系列不能夠做得很小，但MOS管的構(gòu)造和制造管的構(gòu)造和制造工藝對(duì)高密度制造較之工藝對(duì)高密度制造較之TTL相對(duì)容易，下面我們引見相對(duì)容易，下面我們引見

2、MOS器件。器件。 與雙極性電路比較，與雙極性電路比較，MOS管的優(yōu)點(diǎn)是功管的優(yōu)點(diǎn)是功耗低，可達(dá)耗低，可達(dá)0.01mw，缺陷是開關(guān)速度稍低。，缺陷是開關(guān)速度稍低。在大規(guī)模的集成電路中，主要采用的在大規(guī)模的集成電路中，主要采用的CMOS電路。電路。2.6.0 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)MOS管的有關(guān)知識(shí)管的有關(guān)知識(shí)1. N溝道溝道MOS管的構(gòu)造管的構(gòu)造P型襯底型襯底溝道區(qū)域溝道區(qū)域絕緣層絕緣層金屬鋁金屬鋁VGS=0時(shí)，那么時(shí)，那么D、S之間相當(dāng)于兩個(gè)之間相當(dāng)于兩個(gè)PN結(jié)背結(jié)背向的串聯(lián)，向的串聯(lián)， D、S之間不之間不通，通，iD0。2.6.0 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)MOS管的有關(guān)知識(shí)管的有關(guān)知識(shí)2. 任務(wù)原理任務(wù)原理反型層反型層

3、導(dǎo)電溝道導(dǎo)電溝道 當(dāng)G、S間加上正電壓，且VGSVT時(shí)，柵極與襯底之間構(gòu)成電場，吸引襯底中的電子到柵極下面的襯底外表，構(gòu)成一個(gè)N型的反型層構(gòu)成D、S之間的導(dǎo)電溝道。VT被稱為被稱為MOS管的管的開啟電壓。開啟電壓。由于由于VGS 0時(shí)，無導(dǎo)電溝道，在加強(qiáng)時(shí)，無導(dǎo)電溝道，在加強(qiáng)VGS 電壓后構(gòu)成導(dǎo)電電壓后構(gòu)成導(dǎo)電溝道，所以稱這類溝道，所以稱這類MOS管為加強(qiáng)型管為加強(qiáng)型MOS管。管。P型襯底型襯底2.6.0 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)MOS管的有關(guān)知識(shí)管的有關(guān)知識(shí)2. 任務(wù)原理任務(wù)原理反型層反型層導(dǎo)電溝道導(dǎo)電溝道P型襯底型襯底 N溝道加強(qiáng)型溝道加強(qiáng)型MOS管具管具有以下特點(diǎn)：有以下特點(diǎn)：當(dāng)當(dāng)VGSVT 時(shí)，管子時(shí)

4、，管子導(dǎo)通，導(dǎo)通電阻很小，導(dǎo)通，導(dǎo)通電阻很小，相當(dāng)于開封鎖合相當(dāng)于開封鎖合 。當(dāng)當(dāng)VGSVT 時(shí)，管子時(shí)，管子截止，相當(dāng)于開關(guān)斷截止，相當(dāng)于開關(guān)斷開；開； 同樣，對(duì)同樣，對(duì)P溝道加強(qiáng)型溝道加強(qiáng)型MOS管來說：管來說：當(dāng)當(dāng)|VGS| |VT|時(shí)，管子導(dǎo)通，導(dǎo)通電阻很小，相當(dāng)于開封鎖合。時(shí)，管子導(dǎo)通，導(dǎo)通電阻很小，相當(dāng)于開封鎖合。2.6.1 CMOS反相器反相器1. CMOS反相器的任務(wù)原理反相器的任務(wù)原理2. CMOS反相器的特點(diǎn)反相器的特點(diǎn)3. CMOS反相器的傳輸特性反相器的傳輸特性4. CMOS反相器的任務(wù)速度反相器的任務(wù)速度1. CMOS反相器的任務(wù)原理反相器的任務(wù)原理 VDD TP T

5、N vO vI VVVDDTNTP() VDD TP TN vO vI 當(dāng)當(dāng)vI = 0 V時(shí)時(shí) VDD OFFOFFONDDHORRRVV 1. CMOS反相器的任務(wù)原理反相器的任務(wù)原理VGSN =0 VTNTN管截止；管截止；|VGSP|=VDDVTP 電路中電流近似為零忽略電路中電流近似為零忽略TN的截止漏電流的截止漏電流,VDD主要降落主要降落在在TN上，輸出為高電平上，輸出為高電平VOHTP管導(dǎo)通。管導(dǎo)通。VDDVDDVDD TP TN vO vI 當(dāng)當(dāng)vI =VOH= VDD時(shí)時(shí) ONOFFONDDLORRRVV AL 1. CMOS反相器的任務(wù)原理反相器的任務(wù)原理VGSN =VDD VTNTN管導(dǎo)通；管導(dǎo)通；|VGSP|= 0 107，導(dǎo)通電阻，導(dǎo)通電阻+3V3V+3V一管導(dǎo)通程度愈深，另一管導(dǎo)通一管導(dǎo)通程度愈深，另一管導(dǎo)通愈淺，導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù)。愈淺，導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù)。3. CMOS邏輯門電路的技術(shù)參數(shù)邏輯門電路的技術(shù)參數(shù)系列系列參數(shù)參數(shù)根本的根本的CMOS(4000/4000B系列系列)高速高速CMOS(74HC系列系列)與與TTL兼容的兼容的高速高速M(fèi)OS (74HCT系列系列)與與TTL兼容的兼容的高速高速BiCMOS (74BCT)系列系列tpd/ns(C