漏极 栅极 Gate 栅极 源极 漏极 源极 增强型nMOS符号 氧化物 绝缘体 漏极 P Source DraiI 衬底 源极 N沟道 MOSFET 耗尽型nMOS符号 漏极 栅极 栅极-4 源极 漏极 源极 增强型pMOS符号 氧化物 绝缘体 漏极 P 栅极一 Souree Drain 衬底 源极 P沟道 MOSFET 耗尽型pMOS符号
3 2.3MOS管的开关特性 1.静态特性 MOS管作为开关元件,工作在截止和导通两种状态。 (1)Us<Ur(NMOS管开通电压)时,MoS管截止,漏极电流ps 基本为0,Us≈UDp,MOS管处于断开状态。 DD (2)Us>U7时,MOS管导通 DS ≥CDD (Rp+Rbs,其中RDs为漏源电阻。 R R很小,因此10,MS管处于拨通状态。 充电 放电 2.动态特性 导通和截止状态转换时间主要取决于杂散电容C1的充、放电时间, 而管子本身电荷积累和消散时间很短。 输入电压U1由高变低时,UD通过Rb向杂散电容C1充电,充电 时间常数r1=RbCL。输入电压U;由低变高时,C通过Rbs放电,放 电时间常数r2= RDS Cl。RDs<<Rb,故截止到导通时间较短
3．2．3 MOS 管的开关特性 1．静态特性 MOS 管作为开关元件，工作在截止和导通两种状态。 ⑴ UGS < UT（NMOS 管开通电压）时，MOS 管截止，漏极电流iDS 基本为 0，UDS≈ UDD，MOS 管处于断开状态。 UDD RD ui CL uo 充电 放电 G S D ⑵ UGS > UT 时，MOS 管导通，iDS = UDD / （RD + RDS），其中RDS 为漏源电阻。 输出电压 UDS≈ UDD×RDS /（RD + RDS）， RDS 很小，因此 UDS≈ 0，MOS 管处于接通状态。 2．动态特性 导通和截止状态转换时间主要取决于杂散电容 CL 的充、放电时间， 而管子本身电荷积累和消散时间很短。 输入电压 Ui 由高变低时，UDD 通过 RD 向杂散电容 CL 充电，充电 时间常数τ1 = RD CL。输入电压 Ui 由低变高时，CL 通过 RDS 放电，放 电时间常数τ2 = RDS CL。 RDS < < RD ，故截止到导通时间较短
3.3逻辑门电路 实现逻辑运算的逻辑器件称为逻辑门电路,Y Y 它们是组成数字电路的基本单元电路 & 3.3.1晶体管门电路 a B a B 1.二极管门电路 国内标注国际标注 Y R B A R a B a B B 二极管与(AND)门二极管或(OR)7国内标注国际标注 Y=AAB或Y=A·BY=AVB或Y=A+B 一凭必纸全南必高一高必,全矩必
Y Y & A B A B 国内标注 国际标注 Y Y ≥1 A B A B 国内标注 国际标注 3．3 逻辑门电路 实现逻辑运算的逻辑器件称为逻辑门电路， 它们是组成数字电路的基本单元电路。 3．3．1 晶体管门电路 1．二极管门电路 二极管与 ( AND ) 门 二极管或 ( OR ) 门 Y = A∧B 或 Y = A B Y = A∨B 或 Y = A + B 一低必低，全高必高 一高必高，全低必低 • & ≥ 1
3 3.1晶体管门电路 2.三极管反相器 Cc 在三极管基础上增加适当元件可构 成反相器,又称为“非”门 当V所加电压经R1、R2分压后使 R V≥0.7时三极管导通,0.3 输出为低电平;当<0.7时三极管 R 截止,V>3.2V,输出为高电平。 由此可见,输出取决于输入,输出 与输入反向。 VI1pVo 国内标识法 国际标识法 V=Vi V=Vi
3．3．1 晶体管门电路 2．三极管反相器 在三极管基础上增加适当元件可构 成反相器，又称为“非” 门。 当 VI 所加电压经 R1、R2 分压后使 Vb≥ 0.7V 时三极管导通，Vo ≈ 0.3V， 输出为低电平；当Vb < 0.7V 时三极管 截止，Vo > 3.2V，输出为高电平。 由此可见，输出取决于输入，输出 与输入反向。 VI 1 Vo VI Vo 国内标识法 国际标识法 Vo = Vi Vo = Vi
3.3.1晶体管门电路 3.反相器的负载能力 反相器输岀端连接的电路称“负载”。分为“灌电流负载”和 “拉电流负载”。灌电流表示负载电流L从负载流入反相器,拉电流表 示负载电流L从反相器流入负载 Vee(5v)o 5v T饱和导通时,反相器 输出低电平,L流入集电极, R Ru负载1 形成灌电流负载。 chuo R 集电极电流lC=IRC+lL 与负载成正比。L加大后, 基极饱和电流IBs变大,三 R1负载 极管饱和程度减轻。当L 继续增加导致l>ls关系 被破坏时,T将由饱和进入放大状态,输出电压u随着管压降ue的上 升而变高,从而偏离标准低电平,影响反相器逻辑功能
3．3．1 晶体管门电路 3．反相器的负载能力 反相器输出端连接的电路称“负载”。分为“灌电流负载”和 “拉电流负载”。灌电流表示负载电流IL 从负载流入反相器，拉电流表 示负载电流 IL 从反相器流入负载。 T 饱和导通时，反相器 输出低电平，IL 流入集电极， 形成灌电流负载。 集电极电流 IC = IRC + IL 与负载成正比。IC 加大后， 基极饱和电流 IBS 变大，三 极管饱和程度减轻。当IL 继续增加导致 Ib > IBS 关系 被破坏时，T 将由饱和进入放大状态，输出电压uo 随着管压降 uce 的上 升而变高，从而偏离标准低电平，影响反相器逻辑功能