什么是互補(bǔ)MOS管？互補(bǔ)MOS管工作原理-KIA MOS管

什么是互補(bǔ)MOS管

由NMOS和PMOS兩種管子組成電路可稱為互補(bǔ)MOS電路，即CMOS電路。

CMOS集成電路采用場(chǎng)效應(yīng)管，且都是互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，工作時(shí)兩個(gè)串聯(lián)的場(chǎng)效應(yīng)管總是處于一個(gè)管導(dǎo)通，另一個(gè)管截止的狀態(tài)，電路靜態(tài)功耗理論上為零。實(shí)際上，由于存在漏電流，CMOS電路尚有微量靜態(tài)功耗。

CMOS-互補(bǔ)MOS管工作原理

互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件是其中P溝道和N溝道增強(qiáng)MOSFET以推挽式布置連接的芯片。CMOS的基本連接如圖所示。

N溝道和P溝道CMOS連接

上圖顯示了各種CMOS連接，尤其是N溝道和P溝道CMOS連接。

在該電路中，兩個(gè)MOSFET（P溝道MOSFET和N溝道MOSFET）串聯(lián)連接，使P溝道器件的源極連接到正電源+VDD，并連接N溝道器件的源極到地面。

兩個(gè)器件的柵極作為公共輸入連接，兩個(gè)器件的漏極端子作為公共輸出連接在一起。

當(dāng)輸入保持在0伏特的低電平時(shí)，MOSFET T1的柵極相對(duì)于源極S處于負(fù)電位。因此，MOSFET T1將導(dǎo)通，其電阻RON= 1千歐姆，而柵極MOSFET T2相對(duì)于其源極為0伏。

所以T2將關(guān)閉，其電阻RSoff = 10 ^ 10歐姆。這兩個(gè)電阻都像一個(gè)分壓器，其輸出約為+VDD伏

在其他情況下，當(dāng)輸入保持在+VDD伏特的高電平時(shí)，則MOSFET T1的柵極相對(duì)于源極處于零電位，因此T1 將關(guān)斷，其電阻R0FF= 10 ^ 10歐姆 MOSFET T2的柵極相對(duì)于其源極處于正電位，因此MOSFET T2 將導(dǎo) 通，其電阻RON = 1 Kilo Ohm。在這種情況下，輸出約為0伏。

CMOS波形

上圖顯示了CMOS管工作原理 - 輸出波形。

除了從+VDD到零電壓或從零上升到+VDD的短時(shí)間外，P溝道MOSFET（或PMOST）和N溝道MOSFET（或NMOS）的串聯(lián)組合關(guān)閉一個(gè)晶體管然后從電源中抽出電流。

因此，CMOS電路與輸入或高或低操作 而繪圖沒(méi)有從供電除了在短暫的時(shí)間，而與高和低輸出電平之間的切換，當(dāng)兩個(gè)晶體管為ON為一個(gè)被接通其他是關(guān)斷。

實(shí)際上，CMOS電路的功耗在直流條件下為零，隨著施加的信號(hào)頻率增加而增加，因?yàn)殡娐犯l繁地切換。

CMOS器件主要用于數(shù)字電路，工作時(shí)提供0 V或+VDD（+ 5 V）輸出，同時(shí)從電源獲取非常少的功率。大多數(shù)低功耗IC（集成電路）使用CMOS內(nèi)置晶體管。圖中所示的曲線給出了輸入和輸出電壓之間的關(guān)系。

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