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1、MOS门电路：以MOS管作为开关元件构成的门电路。 MOS门电路，尤其是CMOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、价格便宜等优点，得到了十分迅速的发展。CMOS 门电路门电路7/23/20241CMOS反相器反相器1MOS管的开关特性 MOS管有NMOS管和PMOS管两种。 当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中，且二者在工作中互补，称为CMOS管(意为互补)。MOS管有增强型和耗尽型两种。 在数字电路中，多采用增强型。7/23/20242NMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 （b）转移特性D接正电源截止导通导通电阻相当小 （1）NMOS管的开关特性 7/2
2、3/20243PMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 （b）转移特性D接负电源 （2）PMOS管的开关特性 导通导通电阻相当小截止7/23/20244CMOS反相器 PMOS管负载管NMOS管驱动管 开启电压|UTP|=UTN，且小于VDD。 2CMOS反相器的工作原理 （1）基本电路结构7/23/20245 （2）工作原理CMOS反相器 UIL=0V截止导通UOHVDD当uI= UIL=0V时，VTN截止，VTP导通， uO = UOHVDD 7/23/20246CMOS反相器 UIH= VDD截止UOL 0V当uI =UIH = VDD ，VTN导通，VTP截止， uO =UOL
3、0V导通7/23/20247 （3）逻辑功能实现反相器功能（非逻辑）。 （4）工作特点VTP和VTN总是一管导通而另一管截止，流过VTP和VTN的静态电流极小（纳安数量级），因而CMOS反相器的静态功耗极小。这是CMOS电路最突出的优点之一。7/23/20248CMOS反相器的电压传输特性和电流传输特性 3 电压传输特性和电流传输特性AB段：截止区iD为0BC段：转折区阈值电压UTHVDD/2转折区中点：电流最大CMOS反相器在使用时应尽量避免长期工作在BC段。CD段：导通区7/23/202494. CMOS电路的优点 （1）微功耗。 CMOS电路静态电流很小，约为纳安数量级。 （2）抗干扰能
4、力很强。 输入噪声容限可达到VDD/2。 （3）电源电压范围宽。 多数CMOS电路可在318V的电源电压范围 内正常工作。 （4）输入阻抗高。 （5）负载能力强。 CMOS电路可以带50个同类门以上。 （6）逻辑摆幅大。（低电平0V，高电平VDD ）7/23/202410其它类型的其它类型的CMOS门电路门电路 负载管串联（串联开关）1 CMOS或非门 驱动管并联（并联开关）CMOS或非门 A、B有高电平，则驱动管导通、负载管截止，输出为低电平。 10截止导通7/23/202411 该电路具有或非逻辑功能,即Y=A+B 当输入全为低电平，两个驱动管均截止，两个负载管均导通，输出为高电平。00截
5、止导通17/23/202412CMOS与非门 该电路具有与非逻辑功能，即 Y=AB2 CMOS与非门 负载管并联（并联开关） 驱动管串联（串联开关）7/23/202413 （1）电路结构C和C是一对互补的控制信号。由于VTP和VTN在结构上对称，所以图中的输入和输出端可以互换，又称双向开关。3 CMOS传输门 CMOS传输门（a）电路 （b）逻辑符号7/23/202414若 C =1（接VDD )、C =0（接地），当0uI(VDD|UT|)时，VTN导通；当|UT|uIVDD 时，VTP导通； uI在0VDD之间变化时，VTP和VTN至少有一管导通，使传输门TG导通导通。 （2） 工作原理（了解）若 C = 0（接地)、C = 1（接VDD ），uI在0VDD 之间变化时，VTP和VTN均截止，即传输门TG截止截止。7/23/202415 （3） 应用举例 CMOS模拟开关 CMOS模拟开关：实现单刀双掷开关的功能。 C = 0时，TG1导通、TG2截止，uO = uI1； C = 1时，TG1截止、TG2导通，uO = uI2。7/23/202416CMOS三态门(a)电路 (b) 逻辑符号 当EN= 0时，TG导通，F=A； 当EN=1时，TG截止，F为高阻输出。 CMOS三态门7/23/202417
