NMOS逻辑门电路是全部由N沟道MOSFET构成。由于各种器件具有较小的几何尺寸,适合于制造大规模集成电路。此外,由于NMOS集成电路的结构简单,易于使用CAD技术进行设计。与CMOS电路相似,NMOS电路中不使用难于制造的电阻。NMOS反相器是整个NMOS逻辑门电路的基本构件,它的工作管常用增强型器件,而负载管可以是增强型也可以是耗尽型。现以增强型器件作为负载管的NMOS反相器为例来说明它的工作原理。
图1(a)表示NMOS反相器的原理电路,其中T1为工作管,T2为负载管,二者均属增强型器件。若T1和T2在同一工艺过程中制成,它们必将具有相同的开启电压VT。图1(b)是它的简化画法。由图1可见,负载管T2的栅极与漏极同接电源VDD,因而T2总是工作在它的恒流区,处于导通状态。
只要输入A、B中任一个为高电平,与它对应的MOSFET导通时,输出为低电平;仅当A、B全为低电平,所有工作管都截止时,输出才为高电平。可见电路具有或非功能,即
或非门的工作管都是并联的,增加管子的个数,输出低电平基本稳定,在整体电路设计中较为方便,因而NMOS门电路是以或非门为基础的。这种门电路主要用于大规模集成电路。
以上讨论和分析了各种逻辑门电路的结构、工作原理和性能,以便于比较,现用它们的主要技术参数传输延迟时间tpd和功耗PD综合描述各种逻辑门电路的性能,如图3所示。
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GMT+8, 2023-5-11 21:31