反相器的CMOS反相器

Question

如题所述

Answer 1

电路结构
CMOS反相器电路如图2.7-1(a) (b)所示它由两个增强型MOS场效应管组成，其中V1为NMOS管，称驱动管，V2为PMOS管，称负载管。 NMOS管的栅源开启电压UTN为正值，PMOS管的栅源开启电压是负值，其数值范围在2~5V之间。为了使电路能正常工作，要求电源电压UDD>(UTN+|UTP|)。UDD可在3~18V之间工作，其适用范围较宽。
工作原理
(1)当UI=UIL=0V时，UGS1=0，因此V1管截止，而此时|UGS2|>
|UTP|，所以V2导通，且导通内阻很低，所以UO=UOH≈UDD， 即输出为高电平.
(2)当UI=UIH=UDD时，UGS1=UDD>UTN，V1导通，而UGS2=0<|UTP|，因此V2截止。此时UO=UOL≈0，即输出为低电平。 可见，CMOS反相器实现了逻辑非的功能.
CMOS反相器的主要特性?
CMOS反相器的电压传输特性如图2.7-2所示。
CMOS 反相器的电流传输特性2.7-3图 2.7-2 CMOS反相器的电压传输特性
在AB段由于V1截止，阻抗很高，所以流过V1和V2的漏电流几乎为0。 在CD段V2截止，阻抗很高，所以流过V1和V2的漏电流也几乎为0。只有在BC段，V1和V2均导通时才有电流iD流过V1和V2，并且在UI=1/2UDD附近，iD最大。