cmos的电气特性是电压传输特性,逻辑电平,物理意义主要是使得电压和电流能够平稳运行,实现无差距的平衡。
一、电压传输特性
cmos门电路输入电压和输出电压的关系曲线不可能是理想的阶跃折线,而是一条连续的曲线,这里以cmos反相器来作为例子说明,假设VDD是5V
当输入端的电压是0V的时候,C是5V,
当输入电压慢慢增加但是还没有到开启电压的时候,此时C仍然保持5V不变,
当输入电压超过开启电压的时候此时C的电压会开始变低
当输入电压到达另一个管的开启电压的时候,C变为0V
在两段开启电压区间里,两个mos都是处于导通的状态,但是导通的程度时不一样的,在此之间有一个瞬间,两个管子会同时导通,此时电源到地之间会产生一个非常大的电流,我们称之为动态尖峰电流
二、逻辑电平
逻辑电平其实并不是一个确切的值,而是一个范围,但是我们为了简化,通常使用极限值来代替一个范围。
通常使用高电平的最小电压值来表示其电压范围,低电平的最大电压值来表示其范围。
cmos反相器的输出高低电平也是有一定的范围,输出端电压的极限值依赖于输出电流的大小
cmos门电路输入端高低电平范围比较宽,而输出的范围比较窄,这使得cmos门电路具有一定的抗干扰能力。
MOS逻辑门电路是继TTL之后发展起来的另一种应用广泛的数字集成电路。由于它功耗低、抗干扰能力强、工艺简单,几乎所有的大规模、超大规模数字集成器件都采用MOS工艺。就其发展趋势看,MOS电路特别是CMOS电路有可能超越TTL成为占统治地位逻辑器件。
CMOS逻辑门电路是由N沟道增强型MOS管和P沟道增强型MOS管互补而成,通常称为互补型MOS逻辑电路,简称CMOS逻辑电路。下面以CMOS非门为例介绍CMOS门电路的工作原理及特性。