第三章逻辑门电路课件.ppt

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1、3.1.3CMOS反相器NMOS管PMOS管CMOS电路ComplementaryMOS----互补MOSCMOS反相器是由Ｎ沟道增强型MOS管T1和Ｐ沟道增强型MOS管T2组成的互补式电路。通常以PMOS管作负载管，ＮMOS管作驱动管。采用单一正电源供电。3.1.4CMOS门电路1.CMOS与非门“有低必高、全高出低”实现与非逻辑功能（d）A=B=1，T1、T2导通，T3、T4截止，Y＝0。（a）A=B=０，T1、T2截止，而T3、T4导通，Y=1；（b）A=1、B=０，T1、T4导通，T2、T3截止，Y=1；（c）A=0、B=1

2、，T2、T3导通，T1、T4截止，Y=1；T1、T2是两个串联的NMOS驱动管（相当于两个串联开关）；T3、T4是两个并联的PMOS负载管。注意：驱动管串联，会抬高输出低电平，所以输入端数目不宜过多。2.CMOS或非门“有高必低、全低出高”实现了或非逻辑功能。（c）A、B取不同值时，T1和T2中总有一个管导通，同时T3和T4中总有一个管截止，Y=0。（a）A=B=０，T1和T2截止，T3和T4导通，Y＝1；（b）A=B=1，T1和T2导通，T3和T4截止，Y＝0；互补管栅极输入、驱动管漏极输出，逻辑非。驱动管串联，相应的负载管并联，

3、为逻辑与；驱动管并联，相应的负载管串联，为逻辑或；注意：负载管串联，会降低输出高电平，所以输入端数目也不宜过多。A、B全为1时，L＝0A、B有0时若X＝1，则L＝0；若X＝0则L＝13.CMOS复合门CMOS异或门4.输入保护电路和缓冲电路采用缓冲电路能统一参数，使不同内部逻辑集成逻辑门电路具有相同的输入和输出特性。3.1.5CMOS漏极开路门和三态输出门低阻通路，电流大功耗过大损坏管子无法实现线与逻辑线与Y1Y2Y000010100111“1”“0”逻辑符号1。CMOS漏极开路门（OpenDrain-OD门）VDDRpOD门工作时

4、必须通过上拉电阻接VDD逻辑符号几个OD门输出端相连时，可以共用一个电阻和电源只要电阻的阻值选择得当，能够实现“线与”上拉电阻对OD门动态性能的影响Rp的值愈小，负载电容的充电时间常数亦愈小，因而开关速度愈快。但功耗大,且可能使输出电流超过允许的最大值IOL(max）。Rp的值大，可保证输出电流不能超过允许的最大值IOL(max）、功耗小。但负载电容的充电时间常数亦愈大，开关速度因而愈慢。(c)可以实现线与功能;(b)与非逻辑不变(a)工作时必须外接电源和电阻;最不利的情况：只有一个OD门导通，110为保证低电平输出OD门的输出电流

5、不能超过允许的最大值IOL(max)且VO=VOL(max），RP不能太小。当VO=VOL+VDDIILRP&&&&n…&m&…kIIL（total)IOL（max)当VO=VOH+VDDRP&&&&n…&m&…111IIH（total)I0H（total)为使得高电平不低于规定的VIH的最小值，则Rp的选择不能过大。Rp的最大值Rp(max)：2.CMOS三态门(TSL---Tristatelogic)高阻态是除了高电平和低电平之外的第三种状态，相当于断开，又称禁止态、悬空态。高电平有效的同相逻辑门高电平使能低电平使能低电平有效的

6、同相逻辑门3.1.6CMOS传输门(双向模拟开关)1.CMOS传输门电路(TransmissionGate--TG)电路逻辑符号υI/υOυo/υIC等效电路NMOS管TN和PMOS管TP并联构成的。C.PMOS管的衬底接+5V,NMOS管的衬底接-5VB.TN和TP的栅极作为控制端,分别由互补信号C和C控制A.TN和TP的均为结构对称器件，S极和D极可互换—双向2、CMOS传输门电路的工作原理设TP:

7、VTP

8、=2V，TN:VTN=2V，I的变化范围为－5V到+5V。5V+5V5V到+5VGSN

9、5V(-5V到+5V)=(10到0)V开关断开，不能转送信号GSN=-5V(－5V到+5V)=(0到-10)VGSP>0,TP截止1）当c=0，c=1时c=0=-5V，c=1=+5VCTPvO/vIvI/vO+5V–5VTNC+5V5VGSP=5V(－3V~+5V)=2V~10VGSN=5V(－5V~+3V)=(10~2)Vb、I=3V~5VGSN>VTN,TN导通a、I=5V~3VTN导通，TP导通GSP>

10、VT

11、,TP导通C、I=3V~3V2）当c=1，c=0时因此，当vI在-5V~+5V

12、之间变化时，TN和TP必有一个导通，使vI与vO间呈低阻态<1kΩ，传输门处于导通状态。传输门组成的数据选择器C=0,TG1导通,TG2断开,L=XC=1,TG2导通,TG1断开,L=Y传输门的应用具有很低的导通电阻和很高的截止电阻，