CMOS集成電路的工作原理詳細(xì)資料說明

　　下面我們通過CMOS集成電路中的一個最基本電路-反相器（其他復(fù)雜的CMOS集成電路大多是由反相器單元組合而成）入手，分析一下它的工作過程。

　　利用一個P溝道MOS管和一個N溝道MOS管互補(bǔ)連接就構(gòu)成了一個最基本的反相器單元電路如附圖所示。圖中VDD為正電源端，VSS為負(fù)電源端。電路設(shè)計采用正邏輯方法，即邏輯“1”為高電平，邏輯“0”為低電平。
下面我們通過CMOS集成電路中的一個最基本電路-反相器（其他復(fù)雜的CMOS集成電路大多是由反相器單元組合而成）入手，分析一下它的工作過程。利用一個P溝道MOS管和一個N溝道MOS管互補(bǔ)連接就構(gòu)成了一個最基本的反相器單元電路如附圖所示。圖中VDD為正電源端，VSS為負(fù)電源端。電路設(shè)計采用正邏輯方法，即邏輯“1”為高電平，邏輯“0”為低電平。
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? ? 附圖中，當(dāng)輸入電壓VI為底電平“0”（VSS）時，N溝道MOS管的柵-源電壓VGSN=0V（源極和襯底一起接VSS），由于是增強(qiáng)型管，所以管子截止，而P溝道MOS管的柵-源電壓VGSN=VSS—VDD。若|?VSS—VDD?|>|?VTP|（MOS管開啟電壓），則P溝道MOS管導(dǎo)通，所以輸出電壓V0為高電平“1”（VDD），實現(xiàn)了輸入和輸出的反相功能。當(dāng)輸入電壓VI為底電平“1”（VDD）時，VGSN=（VDD—VSS）。若（VDD—VSS）>?VGSN?，則N溝道MOS管導(dǎo)通，此時VGSN=0V，?P溝道MOS管截止，所以輸出電壓V0為低電平“0”（VSS），與VI互為反相關(guān)系。
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　　附圖中，當(dāng)輸入電壓VI為底電平“0”（VSS）時，N溝道MOS管的柵-源電壓VGSN=0V（源極和襯底一起接VSS），由于是增強(qiáng)型管，所以管子截止，而P溝道MOS管的柵-源電壓VGSN=VSS—VDD。若| VSS—VDD |》| VTP|（MOS管開啟電壓），則P溝道MOS管導(dǎo)通，所以輸出電壓V0為高電平“1”（VDD），實現(xiàn)了輸入和輸出的反相功能。

　　當(dāng)輸入電壓VI為底電平“1”（VDD）時，VGSN=（VDD—VSS）。若（VDD—VSS）》 VGSN ，則N溝道MOS管導(dǎo)通，此時VGSN=0V， P溝道MOS管截止，所以輸出電壓V0為低電平“0”（VSS），與VI互為反相關(guān)系。