CMOS反相器

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CMOS反相器

静态特性

  • 输出低电平可以到0
  • 逻辑电平与器件的相对尺寸无关。

    可以采用最小尺寸

  • 噪声干扰小
  • ★输出阻抗较低
  • ★输入电流几乎为0
  • ★静态功耗几乎为0

动态特性

  • ★Pmos的特性转换到第一象限

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  • 静态工作点 $ I_d ~~ V_{out} $

    • 由PMOS和NMOS的电流必须相等得到。
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  • ★传输特性曲线 $ V_{out} ~~ V_{in} $

    • 关注管子的工作情况
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    • 开关阈值电压 = 输入电压与输出电压相等
  • 瞬态特性

    • 瞬态特性主要有门的输出电容 C L C_L CL决定

    • C L C_L CL来源于扩散电容、连线电容以及扇出门的输入电容

    • 简化开关

      输出高电平 = C L C_L CL充电。
      输出低电平 = C L C_L CL放电。
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    • 如何提高速度

      减小 C L C_L CL、减小导通电阻。

  • 开关阈值

    • 最低输入高电平、最高输入低电平

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    • ★求 V M V_M VM

      • 求两个管子电流
      • 令两个管子都饱和求输出电压
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    • ★r的计算

    • 取决于尺寸
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    • ▷当Vdd很大时,开关阈值取决于r

    • ★提高开关阈值

      提高 → r → 提高尺寸

    • ★给定 V M V_M VM计算 ( W / L ) p (W/L)_p (W/L)p

      要求NMOS尺寸最小 ( W / L ) n (W/L)_n (W/L)n = 1.5
      按照下式子
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    • V M V_M VM的特性文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-696568.html

    • V M V_M VM和PMOS和NMOS的尺寸比关系
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    • ★阈值电压 V M V_M VM对NMOS和PMOS的尺寸比不敏感
    • ★PMOS管的宽度可以小于完全对称时的宽度
    • ★开关阈值高,抗干扰能力强
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