1. E/EMOS反相器 (1)电路结构 反相器又称“非”门电路, NMOS反相器如图1所示。图中 T1为输入器件也称驱动管; T2的栅极与漏极相联,作为T 1漏极的负载电阻,故称负载管。由于使用 集成电路制造工艺来制作一个高阻值的电阻比制作一个MOS管难得多,所以负载电阻常用MOS管来代替。MOS管导通后的导通电阻(漏极与源极之间的电阻)与其跨导 gm有关。跨导大的则其导通电阻小。驱动管T 1的跨导较大,一般为100~200μA/V;而负载管T 2的跨导较小,一般为5~10μA/V。因此,T 2的导通电阻比T 1要大许多。
(2)工作原理 当输入端A为1时,T1的栅源电压VGS大于它的开启电压,T1导通。由于T2的栅极与漏极相联并接到正电源VDD上,其栅源电压也一定大于开启电压,T2总是处于导通状态。又因为T1的导通电阻远比T2的小,其管压降很小,故输出端Y为0。 当输入端A为0时,T1的栅源电压低于它的开启电压,T1截止,而T2总是处于导通状态,故输出端Y为1。 2.NMOS“与非”门电路 (1)电路结构 NMOS“与非”门电路如图2所示,其中,T3为负载管,T1和T2相串联,为驱动管。
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图1 NMOS“与非”门电路 图2 NMOS“或非”门电路 |
(2)工作原理 当A,B两个输入端全为1时,T1与T2两管导通,它们的导通电阻都比负载管的低得多,因此这两个驱动管的管压降都很小,输出端Y为0。 当输入端有一个或全为0时,则串联的驱动管截止,输出端Y为1,这时与高电平输入端相联的管子形成导电沟道。 3.NMOS“或非”门电路 图2 是NMOS“或非”门电路,T1和T2两个驱动管并联,然后再与负载管T3串联。 当A,B两个输入端全为1或其中一个为1时,则相应的驱动管导通,输出端Y为0。只有当输入端A,B全为0时,T1和T2都截止,输出端Y才为1。这种“或非”逻辑关系可用下式表示:
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