CMOS与或非门:x=ab+cd Vdd d 2021/2/21
2021/2/21 11 三、CMOS与或非门: X = ab + cdx Vss a c b d Vdd a b c d
(1)a,b,c,d=0,0,0,0时: B effp=Bpm-4B一 (2)a,b,C,d=1,1,1,1时:βefn=B'n (3)a,b,C,d有一个为1时:βeffp=2Bp/3 (4)a,b,C,d=1,1,0,0或 a, b, c, d=0, 0, 1, 1Hf: B effn=B'n/2 (5)a,b,c,d=0,1,0,1或 1,0,1,0或 d 0,1,1,0或 0,0,1时: Beffp=Bp/2 综合以上情况,在最坏的工作情况下,即:(4)、(5),应使 βeffp=B'p/2=Bp Beffn=B'n/2=Bn 则:Wp/Wn=un/pp≈2.5 2021/2/21
2021/2/21 12 (1)a,b,c,d=0,0,0,0 时：βeffp=β’p (2)a,b,c,d=1,1,1,1时： βeffn=β’n (3)a,b,c,d有一个为1时：βeffp=2β’p/3 (4)a,b,c,d=1,1,0,0 或 a,b,c,d=0,0,1,1时： βeffn=β’n/2 (5)a,b,c,d=0,1,0,1或 1,0,1,0或 0,1,1,0或 1,0,0,1时： βeffp=β’p/2 综合以上情况，在最坏的工作情况下，即：（4）、（5），应使： βeffp=β’p/2=βp βeffn=β’n/2=βn 则： W’p/W’n=μn/μp≈2.5 x Vss a c b d Vdd a b c d
四、CMOS传输门 (1)单管传输门 Vo/(Vg-Vt) Vo=VgⅤt CI Vi/(Vg-Vt 个MOS管可以作为一个开关使用,电路中Cl是其负载 电容。 当Vg=0时,T截止,相当于开关断开。 当Vg=1时,T导通,相当于开关合上 2021/2/21
2021/2/21 13 四、CMOS传输门 （1）单管传输门 一个MOS管可以作为一个开关使用，电路中Cl是其负载 电容。 • 当Vg=0时，T截止，相当于开关断开。 • 当Vg=1时，T导通，相当于开关合上。 Vg Vi T Cl Vo Vo/（Vg-Vt） 1 1 Vi/（Vg-Vt） Vo=Vg-Vt
Vi〈Vg-V埘时:输入端处于开启状态,设初始时 VO=0,则Vi刚加上时,输出端也处于开启状态 MOS管导通,沟道电流对负载电容C充电,至 Vo=Vi Vi≥Vg-Ⅵt时:输入沟道被夹断,设初使Vo VgVt,则ⅵ刚加上时,输出端导通,沟道电 流对Cl充电,随着Vo的上升,沟道电流逐渐减 小,当Vo=Vg-Vt时,输出端也夹断,MOS管截 止,Vo保持VgV不变 综上所述: Vi<Vg-V时,MOS管无损地传输信号 Vi≥Vg-V时,Vo=VgVt信号传输有损失,为不 使Vo有损失需增大Vg 2021/2/21
2021/2/21 14 • Vi〈Vg-Vt时：输入端处于开启状态，设初始时 Vo=0，则Vi刚加上时，输出端也处于开启状态， MOS管导通，沟道电流对负载电容Cl充电，至 Vo=Vi。 • Vi≥Vg-Vt 时 ： 输 入沟 道 被 夹 断 ， 设初使Vo 〈Vg-Vt，则Vi刚加上时，输出端导通，沟道电 流对Cl充电，随着Vo的上升，沟道电流逐渐减 小，当Vo=Vg-Vt时，输出端也夹断，MOS管截 止，Vo保持Vg-Vt不变。 综上所述： • Vi<Vg-Vt时，MOS管无损地传输信号 • Vi≥Vg-Vt时，Vo=Vg-Vt信号传输有损失，为不 使Vo有损失需增大Vg
(2)CMOS传输门 为了解决NMOS管 在传输时的信号损失, Vdd 通常采用CMOS传输门 作为开关使用。它是由 个N管和一个P管构 成。工作时,NMOS管 的衬底接地,PMOS管 的衬底接电源,且 NMOS管栅压Vgn与 PMOS管的栅压Vgp极 性相反 2021/2/21 15
2021/2/21 15 （2）CMOS传输门 为了解决NMOS 管 在传输时的信号损失， 通常采用CMOS传输门 作为开关使用。它是由 一个 N管和一个 P管构 成。工作时，NMOS 管 的衬底接地，PMOS 管 的衬底接电源，且 NMOS管栅压Vgn 与 PMOS管的栅压Vgp 极 性相反。 Vi Vo Vdd