cmos反相器電路圖大全（CD4069/振蕩器/報(bào)警器傳感器電路詳解）

CMOS反相器由一個P溝道增強(qiáng)型MOS管和一個N溝道增強(qiáng)型MOS管串聯(lián)組成。通常P溝道管作為負(fù)載管，N溝道管作為輸入管。這種配置可以大幅降低功耗，因?yàn)樵趦煞N邏輯狀態(tài)中，兩個晶體管中的一個總是截止的。處理速率也能得到很好的提高，因?yàn)榕cNMOS型和PMOS型反相器相比，CMOS反相器的電阻相對較低。

特點(diǎn)

（1）靜態(tài)功耗極低。在穩(wěn)定時(shí)，CMOS反相器工作在工作區(qū)Ⅰ和工作區(qū)Ⅴ，總有一個MOS管處于截止?fàn)顟B(tài)，流過的電流為極小的漏電流。

（2）抗干擾能力較強(qiáng)。由于其閾值電平近似為0.5VDD，輸入信號變化時(shí)，過渡變化陡峭，所以低電平噪聲容限和高電平噪聲容限近似相等，且隨電源電壓升高，抗干擾能力增強(qiáng)。

（3）電源利用率高。VOH=VDD，同時(shí)由于閾值電壓隨VDD變化而變化，所以允許VDD有較寬的變化范圍，一般為+3～+18V。

（4）輸入阻抗高，帶負(fù)載能力強(qiáng)。

cmos反相器電路圖（一）

圖1　CMOS反相器電路

（1）工作原理

①輸入低電平　Ui=0時(shí)，VN截止，VP導(dǎo)通　Uo≈VDD

②輸入高電平，UI=+UDD，VN導(dǎo)通，Vp截止　Uo≈0v

（2）電壓傳輸特性

（截止區(qū)）AB：UI《VTN　VN截止、VP導(dǎo)通。

（導(dǎo)通區(qū)）CD：UI》VDD-VTP　VN　導(dǎo)通、VP截止。

（轉(zhuǎn)折區(qū)）BC：閾植電壓：UTH=1/2UDD　若VI=UTH=1/2UDD　則ID達(dá)最大。

（3）輸入保護(hù)電路

圖2　輸入保護(hù)電路

（4）功耗

①靜態(tài)：總是一管導(dǎo)通一管止，漏電流很小，功耗小，只有幾微瓦（TTL靜態(tài)功耗單位mw）。

②動態(tài)：轉(zhuǎn)換是電流大，（若工作頻率高，功耗mw左右）。

（5）CMOS的特點(diǎn)

①微功耗小；②對電源電壓適應(yīng)性強(qiáng)（3---18V）；③抗干擾能力強(qiáng)；　④帶負(fù)載能力強(qiáng)（扇出系數(shù)大于100以上）。

CMOS門電路非門　驅(qū)動管并聯(lián)；負(fù)載管并聯(lián)；有1出0，全1出1。

圖3CMOS或非門

cmos反相器電路圖（二）

本文介紹的是用CMOS門電路產(chǎn)生-5V電源的實(shí)際電路，這里使用一片CMOS六反相器CD4069，反相器F1和F2用以構(gòu)成兩級反相式阻容振蕩器。R1、C1分別為振蕩電阻與振蕩電容。R2是偏置電阻，用于穩(wěn)定F1的工作點(diǎn)，該振蕩器輸出為方波電壓，取R1=52kΩ、C2=0.022μF時(shí)，振蕩頻率約為400Hz。F1~F4是緩沖器，現(xiàn)將4個反相器作并聯(lián)使用，一方面將振蕩器與負(fù)載隔離，另一方面能提高方波信號的輸出能力。

由C1、VD1、VD2組成半波倍壓整流電路。在振蕩信號的正半周，VD1導(dǎo)通，VD2截止，若忽略VD1的正向?qū)▔航担瑒t信號電壓全部降落在C2上，在信號的負(fù)半周，VD1截止，VD2導(dǎo)通，信號電壓就與C2上的電壓疊加，經(jīng)VD2整流后變成負(fù)極性的脈動直流電壓，再經(jīng)過C2濾波，獲得-5V電壓。