COS集成门电路PowerPoint演示文.ppt

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1、+VDD+10VB1G1D1S1uAuYTNTPB2D2S2G2VSS+-uGSN+-uGSP2.3CMOS集成门电路2.3.1CMOS反相器一、电路组成及工作原理AY10V+10VuAuGSNuGSPTNTPuY0VUTN>UTP导通截止0VUTN=2VUTP=-2V+10VRONPuY+VDD10VSTNTP+10VRONNuY+VDD0VSTNTP输入端保护电路:C1、C2—栅极等效输入电容(1)0VDD+uDFD导通

2、电压：uDF=0.5~0.7V(3)uA<-uDF二极管导通时，限制了电容两端电压的增加。保护网络+VDDuYuATPD1C1C2RSTND2D3VSSD1、D2、D3截止D2、D3导通uG=VDD+uDFD1导通uG=-uDF二、静态特性1.电压传输特性：iD+VDDB1G1D1S1+uI-uOTNTPB2D2S2G2VSSABCDEFUTNVDDUTHUTPUNLUNHAB段：uI

3、CD段：TN、TP均导通。DE、EF段：与BC、AB段对应，TN、TP的状态与之相反。转折电压指为规定值时，允许波动的最大范围。UNL：输入为低电平时的噪声容限。UNH：输入为高电平时的噪声容限。=0.3VDD噪声容限：2.电流传输特性：iD+VDDB1G1D1S1+uI-uOTNTPB2D2S2G2VSSABCDEFUTNVDDUTHUTPUNLUNH0uO/VuI/VABCDEF0iD/mAuI/VUTH电压传输特性电流传输特性AB、EF段：TN、TP总有一个为截止状态，故iD0。CD段：

4、TN、Tp均导通，流过两管的漏极电流达到最大值iD=iD（max)。阈值电压：UTH=0.5VDD（VDD=3~18V）2.3.2CMOS与非门、或非门、与门和或门ABTN1TP1TN2TP2Y00011011截通截通通通通截截通截截截截通通1110与非门一、CMOS与非门uA+VDD+10VVSSTP1TN1TP2TN2ABYuBuYAB&00100111Y=或非门二、CMOS或非门uA+VDD+10VVSSTP1TN1TN2TP2ABYuBuYABTN1TP1TN2TP2Y00011011截

5、通截通通通通截截通截截截截通通1000AB≥100100111三、CMOS与门和或门1.CMOS与门AB&Y1+VDDVSSTP1TN1TP2TN2ABYABY&+VDDB1G1D1S1ATNTPB2D2S2G2VSS2.CMOS或门Y1+VDDB1G1D1S1ATNTPB2D2S2G2VSSAB≥1ABY≥1+VDDVSSTP1TN1TN2TP2ABY四、带缓冲的CMOS与非门和或非门1.基本电路的主要缺点(1)电路的输出特性不对称：当输入状态不同时，输出等效电阻不同。(2)电压传输特性发生偏

6、移，导致噪声容限下降。2.带缓冲的门电路在原电路的输入端和输出端加反相器。1ABY与非门或非门同理缓冲或非门与非门缓冲&112.3.3CMOS与或非门和异或门一、CMOS与或非门1.电路组成：&&&ABCD&≥1YABCDY12.工作原理：由CMOS基本电路(与非门和反相器)组成。二、CMOS异或门1.电路组成：&&&ABY2.工作原理：&YAB=1由CMOS基本电路(与非门)组成。2.3.4CMOS传输门、三态门和漏极开路门一、CMOS传输门(双向模拟开关)1.电路组成：TPCVSS+VDDI

7、O/uuOI/uuTNCIO/uuOI/uuTG2.工作原理：TN、TP均导通，TN、TP均截止，导通电阻小(几百欧姆)关断电阻大(≥109)(TG门—TransmissionGate)二、CMOS三态门1.电路组成+VDDVSSTP2TN1TP1AYTN212.工作原理Y与上、下都断开TP2、TN2均截止Y=Z(高阻态—非1非0)TP2、TN2均导通011010控制端低电平有效(1或0)3.逻辑符号YA1EN使能端EN三、CMOS漏极开路门(OD门—OpenDrain)1.电路组成BA&1+

8、VDDYBGDSTNVSSRD外接YAB&符号(1)漏极开路，工作时必须外接电源和电阻。2.主要特点(2)可以实现线与功能：输出端用导线连接起来实现与运算。YCD&P1P2+VDDYRD(3)可实现逻辑电平变换：(4)带负载能力强。2.3.5CMOS电路使用中应注意的几个问题一、CC4000和C000系列集成电路1.CC4000系列：符合国家标准，电源电压为318V，功能和外部引线排列与对应序号的国外产品相同。2.C000系列：早期集成电路，电源电压为715V，外部引线排列顺序与CC40