详细的MOS管和简单的CMOS逻辑电平电路

现代的单芯片微型计算机主要由CMOS技术制成。

01 MOS管MOS管分为两种:N型和P型。

如下图所示:以N型管为例。

终端2是控制终端,称为“门”。

终端3通常是接地的,并称为“源”。

源电压记录为Vss,并且端子1连接到正电压。

这被称为“排水”。

漏极电压表示为VDD。

为了使端子1和端子3导通,栅极2必须为高电平。

对于P型管,栅极,源极和漏极分别是5个端子,4个端子和6个端子。

为了使4端子和6端子导通,栅极5必须处于低电平。

在由CMOS技术制成的逻辑设备或单片机中,N型管和P型管通常成对出现。

这两个CMOS管在任何时候都同时出现,只要一个打开,另一个不打开(即“关闭”或“关闭”),因此它们被称为“互补”管。

CMOS管。

02 CMOS逻辑电平高速CMOS电路的电源电压VDD通常为+ 5V。

Vss接地,为0V。

高电平被认为是逻辑“ 1”,并且电平值的范围是:VDD〜VDD的65%(或VDD-1.5V〜VDD)。

低电平被认为是逻辑“ 0”,并且要求不超过VDD的35%或0。

〜1.5V。

+ 1.5V〜+ 3.5V应视为不确定电平。

避免硬件设计中的不确定性水平。

近年来,随着亚微米技术的发展,单片机的电源供应呈现下降趋势。

低电源电压有助于降低功耗。

VDD为3.3V的CMOS器件已被广泛使用。

在便携式应用中,也出现了VDD为2.7V甚至1.8V的微控制器。

将来,电源电压将继续下降至0.9V,但是低于VDD的35%的电平被认为是逻辑“ 0”,高于VDD的65%的规则被认为是逻辑“ 0”。

被认为是逻辑“ 1”的逻辑单元。

仍然适用。

03非门逆变器(逆变器)是最简单的门电路,由一对CMOS管组成。

其工作原理是:当A端为高电平时,P型管截止,N型管导通,输出端C电平与Vss一致,输出为低电平;当A端为低电平时,P型管导通,N型管截止,输出端C的电平与VDD一致,输出为高。

04 NAND门NAND门的工作原理:①当A和B输入均为低电平时,1、2电子管导通,3和4电子管均关断,C端电压与VDD一致,输出高。

②。

当A输入高电平而B输入低电平时,管1、3接通,管2和4关断,端子C的电位与管1的漏极一致,并且输出为高。

③。

当A输入低电平而B输入高电平时,情况类似于②,并且也输出高电平。

④当A和B输入都为高电平时,将管1和2断开,将管3和4导通,端子C的电压与大地一致,输出为低电平。

05 NOR门NOR门的工作原理:①当A和B输入都为低电平时,打开1、2个电子管,关闭3和4个电子管。

C端子上的电压与VDD一致,并且输出为高电平。

②。

当A输入高电平而B输入低电平时,电子管1、4接通,电子管2和3关断,并且端子C输出低电平。

③。

当A输入低电平而B输入高电平时,情况类似于②,并且也输出低电平。

④当A和B输入都为高电平时,将管1和2断开,将管3和4导通,端子C的电压与大地一致,输出为低电平。

注意:去掉上述“ NAND”输出端子上的小圆圈。

门和“或非”门逻辑符号,它将成为“ AND”逻辑符号。

门和“或”表示门。

实现“与”电路的电路图。

和“ OR”;功能必须在输出端添加一个反相器,即添加一对CMOS晶体管。

因此,“与”表示门实际上比“与非”门更复杂。

门,并且延迟时间也更长,这在电路设计中应予以注意。

06三态门三态门的工作原理:当控制端子C为“ 1”时,N型管3导通,同时C端子的电平变低。

在经过逆变器之后,P型管4导通。

通过这种方式,输入端子A的电平条件可以通过3个端子到达输出端子B。

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