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以MOS管作为开关元件的门电路称为MOS门电路。由于MOS集成门电路具有制造工艺简单、集成度高、功耗小、抗干扰能力强等优点，因此，在数字集成电路产品中占据着相当大的比例。下面以CMOS反相器和与非门为例对其结构和原理作简单介绍。 （1）CMOS反相器 ①电路结构 CMOS反相器由一个P沟道增强型MOS管和一个N沟道增强型MOS管串联组成，通常用P沟道增强型MOS管作为负载管，N沟道增强型MOS管作为工作管。如图1所示，PMOS管TP为负载管（开启电压用VTP<0）, NMOS管TN为工作管（开启电压用VTN> 0），两管的栅极相连作为输入端，两管的漏极相连作为输出端。TN的源极接地，TP的源极接电源。为了保证电路正常工作，电源电压VDD需大于TN管开启电压VTN和TP管开启电压VTP绝对值的和，即VDD＞VTN+|VTP|，一般VDD＝5V。
图1CMOS反相器电路图 ②工作原理 电路中，当vi=0V时，TN截止，TP导通，电路工作在截止状态，输出电压vo≈VDD为高电平；当vi＝VDD时，TN导通，TP截止，电路工作在导通状态，输出电压vo≈0V。即“若输入为低，则输出为高；若输入为高，则输出为低”。因此，该电路实现了反相器功能，即“非”的逻辑功能，电路输出与输入的关系为 （2）CMOS与非门 ①电路结构 图2所示是一个两输入端的CMOS与非门电路，它由两个串联的NMOS管TN1、TN2和两个并联的PMOS管TP1、TP2构成。每个输入端连到一个PMOS管和一个NMOS管的栅极。
图2 CMOS与非门电路 ②工作原理 当输入A、B均为高电平时，TN1和TN2导通，TP1和TP2截止，输出端F为低电平；当输入A、B中至少有一个为低电平时，对应的TN1和TN2中至少有一个截止，TP1和TP2中至少有一个导通，输出F为高电平。因此，该电路实现了“与非”逻辑功能，电路输出与输入的关系为 |
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GMT+8, 2023-5-18 22:42
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