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CMOS門電路

 

參考:https://wenku.baidu.com/view/8582501e964bcf84b9d57bd3.html

 

1.    CMOS與非門(P并N串)

 

2.    CMOS或非門(N并P串)

缺陷:隨著輸入信號(hào)的增多,串聯(lián)和并聯(lián)越來(lái)越多,會(huì)導(dǎo)致高電平信號(hào)拉低,低電平會(huì)被抬升。

3.    在輸入、輸出級(jí)加反相器

4.MOS傳輸門和雙向模擬開(kāi)關(guān)

 因?yàn)樯厦媸荘溝道,開(kāi)啟電壓為負(fù);下面是N溝道,開(kāi)啟電壓是正。

1)當(dāng)C接低電平,C'接高電平時(shí),兩者等效的電阻非常大,傳輸門斷開(kāi)。

2)當(dāng)C接高電平,C'接低電平時(shí),或者T(P)導(dǎo)通,或者T(N)導(dǎo)通,或者同時(shí)導(dǎo)通,此時(shí)傳輸門導(dǎo)通。

3)CMOS傳輸門特點(diǎn):當(dāng)傳輸門導(dǎo)通時(shí),當(dāng)一管導(dǎo)通電阻減小,則另一管導(dǎo)通電阻就增加,由于兩管并聯(lián)運(yùn)行,可近似認(rèn)為開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻近似為一個(gè)常數(shù),約幾百歐,后接運(yùn)放等輸入阻抗較大的器件時(shí)可忽略不計(jì)。

4)CMOS傳輸門應(yīng)用——CMOS模擬開(kāi)關(guān)

當(dāng)傳輸門導(dǎo)通的時(shí)候,可以直接傳輸模擬信號(hào),作模擬開(kāi)關(guān)使用,可廣泛用于采樣-保持、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換、斬波電路中

5)利用CMOS傳輸門和CMOS反相器可以組合成各種復(fù)雜的邏輯電路,如異或門、數(shù)據(jù)選擇器、寄存器、計(jì)數(shù)器等。

三、CMOS集成門電路的特點(diǎn)
1.    靜態(tài)功耗低
例如:電源電壓V(DD)=5V時(shí),MSI電路的靜態(tài)功耗<100mW,比較適合LSI電路

2.    電源電壓范圍寬
例如:CMOS4000系列V(DD)為3~18V

3.    輸入阻抗高
例:正常工作的CMOS集成電路工作頻率較低時(shí),直流輸入阻抗>100MΩ

4.    邏輯擺幅大
例:空載時(shí)輸出高電平V(OH)=(VDD-0.05V)~VDD;輸出低電平V(OL)=VSS~(VSS+0.05)

 

5.    噪聲容限大,抗干擾能力強(qiáng)
        噪聲容限是指在保證邏輯功能的前提下,對(duì)于輸入信號(hào)(前級(jí)輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平)來(lái)說(shuō),在此輸入信號(hào)電平基礎(chǔ)上允許疊加的噪聲(或干擾)電壓的值。

        CMOS集成電路的輸入電壓噪聲容限可達(dá)電源電壓的45%,而且高低電平噪聲容限基本相等。

        一般,VDD越高,噪聲容限越大。

6.    扇出能力強(qiáng)

扇出系數(shù)是指門電路輸出最多能帶同類門的個(gè)數(shù),ta反映了門電路最大帶負(fù)載的能力。

例:低頻工作時(shí),一個(gè)CMOS門電路輸出端可驅(qū)動(dòng)50個(gè)以上的CMOS器件的輸入端。

7.    溫度穩(wěn)定性好,且有較強(qiáng)的抗輻射能力;
       集成度高,成本低;

 8. CMOS集成電路的不足

 4000系列的工作速度一般比TTL電路低;

    功耗隨頻率升高而顯著增大。

 

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