CMOS邏輯電路:簡介,MOS參數 - 中文百科全書

CMOS電路的功耗很小，一般小於1 mW/門，但傳輸延遲較大，一般為幾十ns/門，且與電源電壓有關，電源電壓越高，CMOS電路的傳輸延遲越小，功耗越大。

前面提到74HC高速CMOS系列 ... CMOS邏輯電路 CMOS邏輯電路代表互補的金屬氧化物半導體(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor)，它指的是一種特殊類型的電子積體電路(IC)。

基本介紹 中文名：CMOS邏輯電路外文名：ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor定義：是一種特殊類型的電子積體電路包含：有幾百萬個電子元件 簡介,MOS參數, 簡介CMOS是單詞的首字母縮寫，積體電路是一塊微小的矽片，它包含有幾百萬個電子元件。

術語IC隱含的含義是將多個單獨的積體電路集成到一個電路中，產生一個十分緊湊的器件。

在通常的術語中，積體電路通常稱為晶片，而為計算機套用設計的IC稱為計算機晶片。

雖然製造積體電路的方法有多種，但對於數字邏輯電路而言CMOS是主要的方法。

桌面個人計算機、工作站、視頻遊戲以及其它成千上萬的其它產品都依賴於CMOS積體電路來完成所需的功能。

當我們注意到所有的個人計算機都使用專門的CMOS晶片，如眾所周知的微處理器，來獲得計算性能時，CMOSIC的重要性就不言而喻了。

CMOS之所以流行的一些原因為:·邏輯函式很容易用CMOS電路來實現。

·CMOS允許極高的邏輯集成密度。

其含義就是邏輯電路可以做得非常小，可以製造在極小的面積上。

·用於製造矽片CMOS晶片的工藝已經是眾所周知，並且CMOS晶片的製造和銷售價格十分合理。

這些特徵及其它特徵都為CMOS成為製造IC的主要工藝提供了基礎。

CMOS可以作為學習在電子網路中如何實現邏輯功能的工具。

CMOS它允許我們用簡單的概念和模型來構造邏輯電路。

而理解這些概念只需要基本的電子學概念。

CMOS邏輯門電路的系列及主要參數:1．CMOS邏輯門電路的系列CMOS積體電路誕生於20世紀60年代末，經過製造工藝的不斷改進，在套用的廣度上已與TTL平分秋色，它的技術參數從總體上說，已經達到或接近TTL的水平，其中功耗、噪聲容限、扇出係數等參數優於TTL。

CMOS積體電路主要有以下幾個系列。

（1）基本的CMOS——4000系列。

這是早期的CMOS集成邏輯門產品，工作電源電壓範圍為3～18V，由於具有功耗低、噪聲容限大、扇出係數大等優點，已得到普遍使用。

缺點是工作速度較低，平均傳輸延遲時間為幾十ns，最高工作頻率小於5MHz。

（2）高速的CMOS——HC（HCT）系列。

該系列電路主要從製造工藝上作了改進，使其大大提高了工作速度，平均傳輸延遲時間小於10ns，最高工作頻率可達50MHz。

HC系列的電源電壓範圍為2～6V。

HCT系列的主要特點是與TTL器件電壓兼容，它的電源電壓範圍為4.5～5.5V。

它的輸入電壓參數為VIH（min）=2.0V；VIL（max）=0.8V，與TTL完全相同。

另外，74HC/HCT系列與74LS系列的產品，只要最後3位數字相同，則兩種器件的邏輯功能、外形尺寸，引腳排列順序也完全相同，這樣就為以CMOS產品代替TTL產品提供了方便。

（3）先進的CMOS——AC（ACT）系列該系列的工作頻率得到了進一步的提高，同時保持了CMOS超低功耗的特點。

其中ACT系列與TTL器件電壓兼容，電源電壓範圍為4.5～5.5V。

AC系列的電源電壓範圍為1.5～5.5V。

AC（ACT）系列的邏輯功能、引腳排列順序等都與同型號的HC（HCT）系列完全相同。

2．CMOS邏輯門電路的主要參數CMOS門電路主要參數的定義同TTL電路，下面主要說明CMOS電路主要參數的特點。

（1）輸出高電平VOH與輸出低電平VOL。

CMOS門電路VOH的理論值為電源電壓VDD，VOH（min）=0.9VDD；VOL的理論值為0V，VOL（max）=0.01VDD。

所以CMOS門電路的邏輯擺幅（即高低電平之差）較大，接近電源電壓VDD值。

（2）閾值電壓Vth。

從CMOS非門電壓傳輸特性曲線中看出，輸出高低電平的過渡區很陡，閾值電壓Vth約為VDD/2。

（3）抗干擾容限。

CMOS非門的關門電平VOFF為0.45VDD，開門電平VON為0.55VDD。

因此，其高、低電平噪聲容限均達0.45VDD。

其他CMOS門電路的噪聲容限一般也大於0.3VDD，電源電壓VDD越大，其抗干擾能力越強。

（4）傳輸延遲與功耗。

CMOS電路的功耗很小，一般小於1mW/門，但傳輸延遲較大，一般為幾十ns/門，且與電源電壓有關，電源電壓越高，CMOS電路的傳輸延遲越小，功耗越大。

前面提到74HC高速CMOS系列的工作速度己與TTL系列相當。

（5）扇出係數。

因CMOS電路有極高的輸入阻抗，故其扇出係數很大，一般額定扇出係數可達50。

但必須指出的是，扇出係數是指驅動CMOS電路的個數，若就灌電流負載能力和拉電流負載能力而言，CMOS電路遠遠低於TTL電路。

CMOS邏輯門電路是在TTL電路問世之後，所開發出的第二種廣泛套用的數字集成器件，從發展趨勢來看，由於製造工藝的改進，CMOS電路的性能有可能超越TTL而成為占主導地位的邏輯器件。

CMOS電路的工作速度可與TTL相比較，而它的功耗和抗干擾能力則遠優於TTL。

此外，幾乎所有的超大規模存儲器件，以及PLD器件都採用CMOS藝製造，且費用較低。

　早期生產的CMOS門電路為4000系列，隨後發展為4000B系列。

當前與TTL兼容的CMOS　器件如74HCT系列等可與TTL器件交換使用。

MOS參數1.開啟電壓VT·開啟電壓（又稱閾值電壓）：使得源極S和漏極D之間開始形成導電溝道所需的柵極電壓；·標準的N溝道MOS管，VT約為3～6V；·通過工藝上的改進，可以使MOS管的VT值降到2～3V。

2.直流輸入電阻RGS·即在柵源極之間加的電壓與柵極電流之比·這一特性有時以流過柵極的柵流表示·MOS管的RGS可以很容易地超過1010Ω。

3.漏源擊穿電壓BVDS·在VGS=0（增強型）的條件下，在增加漏源電壓過程中使ID開始劇增時的VDS稱為漏源擊穿電壓BVDS·ID劇增的原因有下列兩個方面：（1）漏極附近耗盡層的雪崩擊穿（2）漏源極間的穿通擊穿·有些MOS管中，其溝道長度較短，不斷增加VDS會使漏區的耗盡層一直擴展到源區，使溝道長度為零，即產生漏源間的穿通，穿通後源區中的多數載流子，將直接受耗盡層電場的吸引，到達漏區，產生大的ID。

4.柵源擊穿電壓BVGS·在增加柵源電壓過程中，使柵極電流IG由零開始劇增時的VGS，稱為柵源擊穿電壓BVGS。

5.低頻跨導gm ·在VDS為某一固定數值的條件下，漏極電流的微變數和引起這個變化的柵源電壓微變數之比稱為跨導·gm反映了柵源電壓對漏極電流的控制能力·是表征MOS管放大能力的一個重要參數·一般在十分之幾至幾mA/V的範圍內。

6.導通電阻RON·導通電阻RON說明了VDS對ID的影響，是漏極特性某一點切線的斜率的倒數·在飽和區，ID幾乎不隨VDS改變，RON的數值很大，一般在幾十千歐到幾百千歐之間·由於在數字電路中，MOS管導通時經常工作在VDS=0的狀態下，所以這時的導通電阻RON可用原點的RON來近似·對一般的MOS管而言，RON的數值在幾百歐以內。

7.極間電容·三個電極之間都存在著極間電容：柵源電容CGS、柵漏電容CGD和漏源電容CDS·CGS和CGD約為1～3pF·CDS約在0.1～1pF之間。

8.低頻噪聲係數NF·噪聲是由管子內部載流子運動的不規則性所引起的·由於它的存在，就使一個放大器即便在沒有信號輸人時，在輸出端也出現不規則的電壓或電流變化·噪聲性能的大小通常用噪聲係數NF來表示，它的單位為分貝（dB）·這個數值越小，代表管子所產生的噪聲越小·低頻噪聲係數是在低頻範圍內測出的噪聲係數·場效應管的噪聲係數約為幾個分貝，它比雙極性三極體的要小。

相關詞條 CMOS邏輯電路CMOS邏輯電路代表互補的金屬氧化物半導體(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor),它指的是一種特殊類型的電子積體電路(IC)。

...CMOS電路溝道MOS場效應電晶體對管(見P溝道金屬-氧化物-半導體集成電路和N溝道金屬-氧化物-半導體集成電路)構成,以推挽形式工作,能實現一定邏輯功能的集成電路,簡稱CMOS...邏輯電路邏輯電路是一種離散信號的傳遞和處理,以二進制為原理、實現數位訊號邏輯運算和操作的電路。

分組合邏輯電路和時序邏輯電路。

前者由最基本的“與門”電路、“或門”...CMOS邏輯電路緩衝器CMOS邏輯電路緩衝器,為了克服這些缺點,可以在輸出或輸入端附加反相器作為緩衝級;也可以輸出或輸入端同時都加反相器作為緩衝級。

這樣組成的門電路稱為帶緩衝器的門...邏輯門電路在數字電路中,所謂“門”就是只能實現基本邏輯關係的電路。

最基本的邏輯關係是與、或、非,最基本的邏輯門是與門、或門和非門。

邏輯門可以用電阻、電容、二極體、...MOS電路MOS電路中套用最廣泛的為CMOS電路,CMOS數字電路中,套用最廣泛的為4000、4500系列,它不但適用於通用邏輯電路的設計,而且綜合性能也很好,它與TTL電路一起成為數字集成...計算機邏輯電路隨著現代科技的發展,人們的生活已經離不開數字電路。

計算機邏輯電路是指數字電路中最基本的邏輯元件,它能按照一定的條件去控制信號的通過或不通過。

基本邏輯關係為“...與非門(一種邏輯電路)與非門(英語:NANDgate)是數字電路的一種基本邏輯電路。

是與門和非門的疊加,有多個輸入和一個輸出。

1若當輸入均為高電平(1),則輸出為低電平(0);若輸入中...CMOS電平CMOS電平邏輯電平電壓接近於電源電壓,0邏輯電平接近於0V。

而且具有很寬的噪聲容限。

...cmos電晶體CMOS集成電路的電壓噪聲容限可達電源電壓值的45%,且高電平和低電平的噪聲容限值基本相等。

(6)邏輯擺幅大。

CMOS電路在空載時,輸出高電平VOH≥VCC-0.05V,輸出低...CMOSCMOS是ComplementaryMetalOxideSemiconductor(互補金屬氧化物半導體)的縮寫。

它是指製造大規模集成電路晶片用的一種技術或用這種技術製造出來的晶片,是電腦主機板上的...CMOS數字集成電路《CMOS數字積體電路》是2009年6月電子工業出版社出版的圖書,作者是(美國)康松默。

......邏輯電路,第10章介紹先進的半導體存儲電路,第11章介紹低功耗CMOS邏輯電路,...CMOS集成電路設計《CMOS集成電路設計》是1999年9月西安交通大學出版社出版的圖書,作者是陳貴燦。

......6.1.2兩相MOS時鐘電路6.1.3三相重疊MOS時鐘電路6.2CMOS邏輯結構6.2...CMOS數字集成電路——分析與設計(第四版)全書詳細講述了CMOS數字集成電路的相關內容,在第三版的基礎上增加了新的內容和章節,提供了反映現代技術發展水平和電路設計的最新資料。

全書共15章。

第1章至第8章...CMOS-IC(Metal-Oxide-Semiconductor)MOS電晶體,分別叫PMOS管和NMOS管。

由MOS管構成的集成電路稱為MOS集成電路,而由PMOS管和NMOS管共同構成的互補型MOS集成電路即為CMOS-...CMOS數字集成電路:分析與設計(第四版)出版信息CMOS數字集成電路——分析與設計(第四版)叢書名:國外電子與通信教材系列著者:Sung-MoKang(康松默)等作譯者:王志功竇建華等出版時間:2015-04千...CMOS圖像感測器CMOS圖像感測器是一種典型的固體成像感測器,與CCD有著共同的歷史淵源。

CMOS圖像感測器通常由像敏單元陣列、行驅動器、列驅動器、時序控制邏輯、AD轉換器、數據匯流排...CMOS器件及套用《CMOS器件及套用》主要介紹CMOS模擬電路和數字電路。

模擬電路部分包括放大電路及其頻率特性、模擬電路的噪聲、差動放大電路、偏置電路和參考電源電路、比較電路,以及OP...基本門電路用以實現基本邏輯運算和複合邏輯運算的單元電路稱為門電路。

常用的門電路在邏輯功能上有與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等幾種。

...組合邏輯電路數字電路根據邏輯功能的不同特點,可以分成兩大類,一類叫組合邏輯電路(簡稱組合電路),另一類叫做時序邏輯電路(簡稱時序電路)。

組合邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意...非門非門(英文:NOTgate)又稱非電路、反相器、倒相器、邏輯否定電路,簡稱非門,是邏輯電路的基本單元。

非門有一個輸入和一個輸出端。

當其輸入端為高電平(邏輯1)時...或非門或非門(英語:NORgate)是數字邏輯電路中的基本元件,實現邏輯或非功能。

有多個輸入端,1個輸出端,多輸入或非門可由2輸入或非門和反相器構成。

只有當兩個輸入A和... 熱門詞條 詩 廷 我們這一班 takeoff 波普藝術 台北故宮博物院南院 韓文輸入法 捷豹 M2M 煞車油 一品修仙 范可欽 花嫁 Boom 福特汽車公司 柳岩 五酒桶山風景區 駿宇飯店 carlton 林孟欣 ASPS design 十分瀑布 小資女 不具名的悲傷 型錄設計 蘇建和 GSL CMOS邏輯電路@中文百科全書