早期工艺仅仅支持N MOS来实现逻辑功能,如今采用N MOs加P MOS是因为MOS管的占据面积远远小于电阻的面积,并且具有更高的放大倍数!这是一个比较典型的非门电路,流过MOS管的电流会很大。
当输入高电平时,流过MOS管的电流会很大。这时就需要串入电阻,即Rd进行限流,不过此时消耗的功率已经很大了,想要获得绝对低的漏电流和较低功耗。实际是使用MOS管来实现基本逻辑门会更好。因此上述电路,我们选择用一个P MOS管来替代电阻。
就构成了一个互补MOS飞门,即C MOS反向器。当输入高电平时,下管的N MOS导通,导通电阻为兆欧级别,上管P MOS截止.等效兆欧级别.飞门输出为低电平,输出电压Vout接近于0,输出电压Vout接近于0,电路的功耗大大降低:当输入低电平时,下管N MOS截止,上管P MOS导通.非门输出为高电频,输出电压Vout接近于VDD.消耗电流取决于out的接收端,C MOS反向器接近于一个理想的逻辑单元。
其输出电压接近0或者VDD,反向器在处理高频信号时,一般有几个重要的指标,如果反向器在实现过渡时不够迅速,那么就会导致在处理高频信号时,出现失真。
总的来说,当只用一个MOS管时,就需要上拉电阻,但这样会导致结构较大,静态功耗也大.而当把N MOS和P MOS放在一个基板成对用,C MOS规定P MOS上拉,N MOS下拉.反向器静态工作时,总能输出高质量的高低电平,且不依赖于上拉下拉电阻.并且获得了很低的静态功耗!
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