理论教育 CMOS传输门及其工作原理

CMOS传输门及其工作原理

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:CMOS传输门是CMOS逻辑电路的一种基本单元电路,其功能是一种传输信号的可控开关电路。图3.51所示的是CMOS传输门的电路及逻辑符号。由于MOS管的结构是对称的,即源极和漏极可互换使用,所以传输门的输入端和输出端也可以互换,因此,CMOS传输门具有双向性,也称双向传输开关。利用CMOS传输门和非门可构成模拟开关,如图3.52所示。

CMOS传输门及其工作原理

CMOS传输门是CMOS逻辑电路的一种基本单元电路,其功能是一种传输信号的可控开关电路。图3.51所示的是CMOS传输门的电路及逻辑符号。它是利用结构上完全对称的NMOS管VT1和PMOS管VT2,将源极和漏极分别连在一起,作为传输门的输入端和输出端;在两管的栅极上,加上互补的控制信号C和设:控制信号C的高电平UCH=VDD,低电平UCL=0 V;NMOS管和PMOS管的开启电压绝对值小于UCH/2。

图3.51 CMOS传输门

时,若输入信号UI接近于UCH,则UGS1≈0 V、UGS2≈-UCH,故VT2导通,VT1截止;如果UI接近于0 V,则VT1导通,VT2截止;如果UI接近于UCH/2,则VT1、VT2同时导通。所以,这时总有管子处于导通状态,导通电阻约几百欧姆,就相当于一个开关接通一样。

反之,当时,只要UI在0~VDD之间,则VT1、VT2都截止,这时截止电阻很高,可大于109Ω,仅有皮安数量级的漏电流通过,相当于开关断开一样。(www.daowen.com)

由于MOS管的结构是对称的,即源极和漏极可互换使用,所以传输门的输入端和输出端也可以互换,因此,CMOS传输门具有双向性,也称双向传输开关。

利用CMOS传输门和非门可构成模拟开关,如图3.52所示。当C=1时,模拟开关导通,UO=UI;当C=0时,模拟开关截止,输出和输入之间断开。另外,传输门和逻辑门组合在一起,还可以构成各种复杂的CMOS电路,例如触发器、计数器、移位寄存器、微处理器及存储器等。

图3.52 模拟开关

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