数字电路MOS门电路

一、N沟道增强型MOS场效应管结构3.3CMOS逻辑门漏极D→集电极C源极S→发射极E栅极G→基极B衬底B电极—金属绝缘层—氧化物基体—半导体因此称之为MOS管Sect二、N沟道增强型MOS场效应管特性曲线1.转移特性曲线UDS>UGS-UTUGS(V)ID(mA)UDS一定时，UGS对漏极电流ID的控制关系曲线ID=f(UGS)UDS=C

UTUGS>UTMOS管导通UGS<UTMOS管截止UGS<UTMOS管导通UGS>UTMOS管截止NMOSPMOS

MOS管衬底的处理

保证两个PN结反偏，源极—沟道—漏极之间处于绝缘态NMOS管—UBS加一负压PMOS管—UBS加一正压处理原则：处理方法：Sect三、MOS管的开关特性输入低电平，NMOS管截止；输入高电平，NMOS管导通。输入低电平，PMOS管导通；输入高电平，PMOS管截止。

MOS管开关等效电路（理想情况下）2.PMOS管开关等效电路。当UGS≤-UT时,TP导通：当UGS>-UT时,TP截止：（等效开关图同上）1、NMOS管开关等效电路当UGS≥UT时,TN导通：，当UGS<UT时，TN截止3.3.1CMOS非门NMOS管PMOS管CMOS电路1．电路组成VDDS2T2D2T1AFS1D1G1G2（1）功耗低在静态时，T1和T2总有一个管子截止，因此静态电流很小，即使动态功耗较大，但与双极型逻辑电路相比，CMOS逻辑电路的功耗小的多。（2）电源电压范围宽工作电源UDD允许变化的范围大，一般3～18V均能工作。（3）抗干扰能力强输入端噪声容限可达到UDD/2

。4．CMOS电路的优点（5）带负载能力强CMOS输入阻抗高，一般高达500MΩ以上，CMOS逻辑电路带同类门几乎不从前级取电流，也不向前级灌电流。考虑到MOS管存在输入电容，CMOS逻辑电路，可以带50个同类门以上。

（4）逻辑摆幅大UOL≈0V，UOH≈UDD（7）成本低CMOS集成度高，功耗小，电源供电线路简单，因此用CMOS集成电路制作的产品，成本低。当前，CMOS逻辑门电路，已成为与双极型逻辑电路并驾齐驱的另一类集成电路，并且在大规模、超大规模集成电路方面，已经超过了双极型逻辑电路的发展势头。（6）集成度很高，温度稳定性好功耗小，内部发热量少，集成度可以做得非常高。又由于CMOS是NMOS和PMOS管互补组成，当外界温度变化时，有些参数可以互相补偿。3.4.1TTL集成电路使用中应注意的问题1.电源电压（UCC）应满足在标准值5V+10%的范围内。2.TTL电路的输出端所接负载，不能超过规定的扇出系数。

(2).或门和或非门

①

接地,②.通过一个电阻接至电源地，或标准接低电平；③.与其他信号输入端并接使用，3.TTL门多余输入端的处理方法。

(1).与门和与非门

①

悬空,相当于逻辑高电平，

但通常情况下不这样处理，

以防止干扰的窜入;

②接电源,

③通过一个上拉电阻接至电源正端,或接标准高电平；

④

与其他信号输入端并接使用,3.4.2.CMOS集成电路使用中应注意的问题

CMOS电路的输入端是绝缘栅极，具有很高的输入阻抗，很容易因静电感应而被击穿。，因此在使用CMOS电路时应遵守下列保护措施：

（1）

组装调测时，所用仪器、仪表、

电路箱板等都必须可靠接地;（2）

焊接时，采用内热式电烙铁，功率不宜过大，烙铁必须要有外接地线，以屏蔽交流电场，最好是断电后再焊接;（3）CMOS电路应在防静电材料中储存或运输;（4）

虽然CMOS电路对电源电压的要求范围比较宽，但也不能超出电源电压的极限，更不能将极性接反，以免烧坏器件;

(5)CMOS电路不用的多余输入端都不能悬空，应以不影响逻辑功能为原则分别接电源、地或与其他使用的输入端并联。输入端接电阻为低电平（栅极没有电流）。

例：判断如图CMOS电路输出为何状态？&10KΩ&10Ω≥110ΩY0=1Y1=1Y2=不确定Y0Y1Y2例：判断如图TTL电路输出为何状态？Y0=0Y1=1Y2=不确定例7：判断如图CMOS电路输出为何状态？Y1=1