目录
- 一、逻辑代数运算符号
- 与、或、非
- 与非、或非、与或非
- 异或、同或
- 二、门电路
- MOS管的结构
- MOS管的四种类型
- CMOS反相器
- 用 MOS 管搭出二输入与非门、或非门
- OD门
- CMOS传输门
- 三态输出的CMOS门电路
数电的基础知识隔时间太久全忘光了,前几天面试被问麻了,回过头来再看一下。
一、逻辑代数运算符号
(数字电子技术基础P21)
与、或、非
真值表如下:
与非、或非、与或非
真值表如下:
异或、同或
异或逻辑与同或逻辑的真值表如下:
二、门电路
(数字电子技术基础第三章)
MOS管的结构
如图所示是MOS管的结构示意图和符号,在P型半导体衬底上制作两个高掺杂浓度的N型区,形成MOS管的源极S和漏极D。第三个电极称为栅极G,通常用金属铝或多晶硅制作。栅极和衬底之间被二氧化硅绝缘层隔开。
MOS管的四种类型
CMOS反相器
CMOS反相器的电路结构与电路图如下所示,其中T1是P沟道增强型MOS管,T2是N沟道增强型MOS管。
特点:
- 无论输出高、低电平,均有一管导通。
- T1、T2必有一个截止,功耗低。
用 MOS 管搭出二输入与非门、或非门
与非门:上面两个 PMOS 并联,下面两个 NMOS 串联。
或非门:上面两个 PMOS 串联,下面两个 NMOS 并联。
(与非门:上并下串 或非门:上串下并)
在CMOS电路中可以增加缓冲级,即在门电路的每个输入端、输出端各增设一级反相器。
OD门
在CMOS电路中,为了满足输出电平变换、吸收大负载电流以及实现线与连接等需要,有时将输出级电路结构改为一个漏级开路输出的MOS管,构成漏级开路输出门电路,简称OD门。
- OD门工作时必须将输出端经上拉电阻RL接到电源上。
- 将几个OD门的输出端直接相连,可以实现线与逻辑。比如下图中的例子,用两个OD输出与非门接成线与逻辑,从而形成一个与或非电路。
CMOS传输门
利用P沟道MOS管和N沟道MOS管的互补性可以接成如下图所示的CMOS传输门。
T1是N沟道增强型MOS管,T2是P沟道增强型MOS管。因为T1和T2的源级和栅极在结构上是完全对称的,所以栅极的引出端画在栅极的中间。T1和T2的源极和漏级分别相连作为传输门的输入端和输出端。
三态输出的CMOS门电路
三态输出门电路的输出除了有高、低电平这两个状态以外,还有第三个状态——高阻态。下图是三态输出反相器的电路结构图。因为这种电路结构总是接在集成电路的输出端,所以也将这种电路称为输出缓冲器。
EN’为三态控制端。EN’=1时,不管A的状态如何,G4输出高电平而G5输出低电平,T1和T2同时截止,输出呈现高阻态。