電子元器件綜合知識(shí)大全

#E—tTrfj沖1U血因此，這種電路具有與非的邏輯功能，即匸=出’￡n個(gè)輸入端的與非門(mén)必須有n個(gè)NMOS管串聯(lián)和n個(gè)PMOS管并聯(lián)。2.或非門(mén)電路下圖是2輸入端CMOS或非門(mén)電路。其中包括兩個(gè)并聯(lián)的N溝道增強(qiáng)型MOS管和兩個(gè)串聯(lián)的P溝道增強(qiáng)型MOS管。T已一I占Tin當(dāng)輸入端A、B中只要有一個(gè)為高電平時(shí)，就會(huì)使與它相連的NMOS管導(dǎo)通，與它相連的PMOS管截止，輸出為低電平；僅當(dāng)A、B全為低電平時(shí)，兩個(gè)并聯(lián)NMOS管都截止，兩個(gè)串聯(lián)的PMOS管都導(dǎo)通，輸出為高電平。因此，這種電路具有或非的邏輯功能，其邏輯表達(dá)式為刈十E顯然，n個(gè)輸入端的或非門(mén)必須有n個(gè)NMOS管并聯(lián)和n個(gè)PMOS管并聯(lián)。比較CMOS與非門(mén)和或非門(mén)可知，與非門(mén)的工作管是彼此串聯(lián)的，其輸出電壓隨管子個(gè)數(shù)的增加而增加；或非門(mén)則相反，工作管彼此并聯(lián)，對(duì)輸出電壓不致有明顯的影響。因而或非門(mén)用得較多。

上圖為CMOS異或門(mén)電路。它由一級(jí)或非門(mén)和一級(jí)與或非門(mén)組成?；蚍情T(mén)的輸出X+B。而與或非門(mén)的輸出L即為輸入A、B的異或L=A-B+X—A-后十A'B如在異或門(mén)的后面增加一級(jí)反相器就構(gòu)成異或非門(mén)，由于具有E=月噸+X?耳的功能，因而稱(chēng)為同或門(mén)。異成門(mén)和同或門(mén)的邏輯符號(hào)如下圖所示。L=AQBL=AQB同或門(mén)異或門(mén)同或門(mén)13.4BiCMOS門(mén)電路雙極型CMOS或BiCMOS的特點(diǎn)在于，利用了雙極型器件的速度快和MOSFET的功耗低兩方面的優(yōu)勢(shì)，因而這種邏輯門(mén)電路受到用戶(hù)的重視I.BiCMOS反相器V?C5V)上圖表示基本的BiCMOS反相器電路，為了清楚起見(jiàn)，MOSFET用符號(hào)M表示BJT用T表示。T1和T2構(gòu)成推拉式輸出級(jí)。而Mp、Mn、M2所組成的輸入級(jí)與基本的CMOS反相器很相似。輸入信號(hào)vI同時(shí)作用于Mp和Mn的柵極。當(dāng)％為高電壓時(shí)Mn導(dǎo)通而Mp截止；而當(dāng)V］為低電壓時(shí),情況則相反，Mp導(dǎo)通，Mn截止。當(dāng)輸出端接有同類(lèi)BiCMOS門(mén)電路時(shí)，輸出級(jí)能提供足夠大的電流為電容性負(fù)載充電。同理，已充電的電容負(fù)載也能迅速地通過(guò)T2放電。上述電路中T1和T2的基區(qū)存儲(chǔ)電荷亦可通過(guò)M1和M2釋放，以加快電路的開(kāi)關(guān)速度。當(dāng)V|為高電壓時(shí)M1導(dǎo)通，T1基區(qū)的存儲(chǔ)電荷迅速消散。這種作用與TTL門(mén)電路的輸入級(jí)中T1類(lèi)似。同理，當(dāng)％為低電壓時(shí)，電源電壓Vdd通過(guò)Mp以激勵(lì)m2使m2導(dǎo)通，顯然t2基區(qū)的存儲(chǔ)電荷通過(guò)m2而消散?？梢?jiàn)，門(mén)電路的開(kāi)關(guān)速度可得到改善。2.BiCMOS門(mén)電路根據(jù)前述的CMOS門(mén)電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，同樣可以用BiCMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)或非門(mén)和與非門(mén)。如果要實(shí)現(xiàn)或非邏輯關(guān)系，輸入信號(hào)用來(lái)驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的N溝道MOSFET,而P溝道MOSFET則彼此串聯(lián)。正如下圖所示的2輸入端或非門(mén)。

Vj￡>Vj￡>當(dāng)A和B均為低電平時(shí)，則兩個(gè)MOSFETMpA和MpB均導(dǎo)通，T1導(dǎo)通而MNA和Mnb均截止，輸出L為高電平。與此同時(shí)，M1通過(guò)MpA和MpB被Vdd所激勵(lì)，從而為T(mén)2的基區(qū)存儲(chǔ)電荷提供一條釋放通路。另一方面，當(dāng)兩輸入端A和B中之一為高電平時(shí)，則MpA和MpB的通路被斷開(kāi)，并且Mna或Mnb導(dǎo)通，將使輸出端為低電平。同時(shí)，M1A或M1B為^的基極存儲(chǔ)電荷提供一條釋放道路。因此，只要有一個(gè)輸入端接高電平，輸出即為低電平。13.5、CMOS傳輸門(mén)MOSFET的輸出特性在原點(diǎn)附近呈線性對(duì)稱(chēng)關(guān)系，因而它們常用作模擬開(kāi)關(guān)。模擬開(kāi)關(guān)廣泛地用于取樣一一保持電路、斬波電路、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等。下面著重介紹CMOS傳輸門(mén)。叭廣Vd-Ip2*dJpq叭廣Vd-Ip2*dJpq-5YJOdC所謂傳輸門(mén)（TG）就是一種傳輸模擬信號(hào)的模擬開(kāi)關(guān)。CMOS傳輸門(mén)由一個(gè)P溝道和一個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOSFET并聯(lián)而成，如上圖所示。Tp和TN是結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的器件,它們的漏極和源極是可互換的。設(shè)它們的開(kāi)啟電壓|Vt|=2V且輸入模擬信號(hào)的變化范圍為-5V至到+5V。為使襯底與漏源極之間的PN結(jié)任何時(shí)刻都不致正偏，故Tp的襯底接+5V電壓，而Tn的襯底接-5V電壓。兩管的柵極由互補(bǔ)的信號(hào)電壓（+5V和-5V）來(lái)控制，分別用C和匸表示。傳輸門(mén)的工作情況如下：當(dāng)C端接低電壓-5V時(shí)Tn的柵壓即為-5V,vI取-5V至到+5V范圍內(nèi)的任意值時(shí)，Tn均不導(dǎo)通。同時(shí),Tp的柵壓為+5V,Tp亦不導(dǎo)通?？梢?jiàn)，當(dāng)C端接低電壓時(shí)，開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的。為使開(kāi)關(guān)接通，可將C端接高電壓+5V。此時(shí)TN的柵壓為+5V，vI在-5V至到+3V的范圍內(nèi)，Tn導(dǎo)通。同時(shí)Tp的棚壓為-5V，vI在-3V至到+5V的范圍內(nèi)Tp將導(dǎo)通。由上分析可知，當(dāng)V]V-3V時(shí)，僅有Tn導(dǎo)通，而當(dāng)V]>+3V時(shí)，僅有Tp導(dǎo)通當(dāng)vI在-3V至到+3V的范圍內(nèi)，Tn和Tp兩管均導(dǎo)通。進(jìn)一步分析還可看到，一管導(dǎo)通的程度愈深，另一管的導(dǎo)通程度則相應(yīng)地減小。換句話說(shuō)，當(dāng)一管的導(dǎo)通電阻減小，則另一管的導(dǎo)通電阻就增加。由于兩管系并聯(lián)運(yùn)行，可近似地認(rèn)為開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù)。這是CMOS傳輸出門(mén)的優(yōu)點(diǎn)。在正常工作時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻值約為數(shù)百歐，當(dāng)它與輸入阻抗為兆歐級(jí)的運(yùn)放串接時(shí)，可以忽略不計(jì)。CMOS傳輸門(mén)除了作為傳輸模擬信號(hào)的開(kāi)關(guān)之外，也可作為各種邏輯電路的基本單元電路。13.6整流電路橋式整流電路13.7濾波電路RR㈤①㈤①?(a)C型濾波電路(b)倒L型濾波電路(c)II型濾波電路圖1(3)幾種常見(jiàn)的橋式整流濾波電路:A電容濾波電路：+uOB電感濾波電路+uOB電感濾波電路13.8.反饋電路正反饋：是指反饋回來(lái)的信號(hào)增強(qiáng)輸入信號(hào)（常用與振蕩電路）；負(fù)反饋：是指反饋回來(lái)的信號(hào)削弱原輸入信號(hào)（用與放大電路）。判別正負(fù)反饋的方法一一瞬時(shí)極性法"瞬時(shí)極性法"是用來(lái)判斷正反饋還是負(fù)反饋的。我們?cè)诜糯笃鬏斎攵说幕鶚O施加一個(gè)信號(hào)電壓VI,設(shè)某一瞬時(shí)該信號(hào)的極性為正信號(hào)，用'（+）"表示，經(jīng)三極管V的集電極倒相后變?yōu)樨?fù)信號(hào)，用"（一）"來(lái)表示。發(fā)射極與基極同相位，仍為'（+）"信號(hào)，多級(jí)放大器在這一瞬時(shí)的極性依次類(lèi)推，假設(shè)在這一瞬時(shí)反饋電阻RF的反饋信號(hào)使輸入信號(hào)加強(qiáng)，則為正反饋，使得輸入信號(hào)削弱，則為負(fù)反饋。4.負(fù)反饋放大電路的四種類(lèi)型：A電壓串聯(lián)負(fù)反饋B電壓并聯(lián)負(fù)反饋C電流串聯(lián)負(fù)反饋D電流并聯(lián)負(fù)反饋13.9放大電路三種基本組態(tài)的放大電路圖:Rijmc：+Ucc共發(fā)射極放大電路〔3）⑸共基極放大電路共集電極放大電路注意：放大電路共發(fā)射極時(shí)，Ai和Au都比較大，但是輸出電壓和輸入電壓的相位相反；共基極時(shí)，Ai比較大，但是Au較小，輸出電壓與輸入電壓同相，并且具有跟隨關(guān)系，它可作為輸入級(jí)，輸出級(jí)或起隔離作用的中間級(jí)；共集電極時(shí)，Ai較小，Au較大，輸出電壓與輸入電壓同相，多用于寬頻帶放大等。對(duì)于多級(jí)放電電路：在多級(jí)放大器中，由于各級(jí)之間是串聯(lián)起來(lái)的，后一級(jí)的輸入電阻就是前級(jí)的負(fù)載，所以，多級(jí)放大器的總電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)放大倍數(shù)的乘積，即Au=AulAu2Aun°注意：若反饋信號(hào)取自輸出電壓信號(hào)，則稱(chēng)為電壓反饋；若反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)，則稱(chēng)為電流反饋。（通常，采用將負(fù)載電阻短路的方法來(lái)判別電壓反饋和電流反饋。具體方法是：若將負(fù)載電阻RL短路，如果反饋?zhàn)饔孟?，則為電壓反饋；如果反饋?zhàn)饔么嬖?，則為電流反饋。）；若反饋信號(hào)與輸入信