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         2.4   CMOS集成门电路

MOS逻辑门是用绝缘栅场效应管制作的逻辑门。

在半导体芯片上制作一个MOS管要比制作一个电阻容易,而且所占的芯片面积也小。所以,在MOS集成电路中,几乎所有的电阻 都用MOS管代替,这种MOS管叫负载管。

在MOS逻辑电路中,除负载管可能是耗尽型外,其他MOS管均为增强型。

MOS逻辑电路有 PMOS.NMOS. CMOS三种类型

PMOS逻辑电路由于工作速度低,而且采用负电源,不便和TTL电路连接,故其应用受到限制。

NMOS逻辑电路工作速度比PMOS电路高,集成度高,而且采用正电源,便于和TTL电路连接。其制造工艺适宜制作大规模数字集成电路,如存储器和微处理器等。但由于NMOS电路对电容性负载的驱动能力较弱,不适宜制作通用型逻辑集成电路。

CMOS逻辑电路是PMOS和NMOS管构成的互补电路。

CMOS电路的主要特点:

工作速度高,功耗小,并且可用正电源,便于和TTL电路连接。所以它既适宜制作大规模数字集成电路,如寄存器.存储器微处理器及计算机中的常用接口电路等,又适宜制作大规模通用型逻辑电路,如可编程逻辑器件等。

3. CMOS反相器的主要特点

a. 静态功耗低

反相器稳定工作时总是有一个管子处于截止状态,流过的电流为极小的漏电流,因而静态功耗低,有利于提高集成度。

b.抗干扰能力强

由于过渡区变化陡峭,低电平噪声容限和高电平噪声容限近似相等。约为0.45VDD

为了提高电路的抗干扰能力,可以适当提高VDD.

c. 电源电压工作范围宽,电源利用率高。

标准CMOS电路的电源电压范围很宽,可在3-18V范围工作。

CMOS反相器的输出电压摆幅大,UOH=VDD, UOL=0V

d.扇出能力强

CMOS门的扇出系数一般大于50

e.CMOS非门传输延迟较大

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