了解完二極體和 pm 結原理後,就可以看懂簡單的邏輯電路了
或門 or
或非 nor
與非 nand
在物理學中,載流子(charge carrier)簡稱載子(carrier),指可以自由移動的帶有電荷的物質微粒,如電子和離子。在半導體物理學中,電子流失導致共價鍵上留下的空位(空穴)被視為載流子。— wiki
在半導體中,電子和空穴作為載流子。數目較多的載流子稱為多數載流子;在n型半導體中多數載流子是電子,而在p型半導體中多數載流子是空穴。數目較少的載流子稱為少數載流子;在n型半導體中少數載流子是空穴,而在p型半導體中少數載流子是電子。[1]
— wiki
場效電晶體(英語:field-effecttransistor,縮寫:fet**)是一種通過電場效應控制電流的電子元件。g 柵極通過控制電壓,控制 p 溝道的載流子,從而控制 pn 結的寬度,參考:場效電晶體及其放大電路它依靠電場去控制導電溝道形狀,因此能控制半導體材料中某種型別載流子的溝道的導電性。
— wiki
在 vgs 為 0 時,pn 結最小,導電 n 溝道最寬,導電性能最好
當 vgs 負電壓增大,電子流入 p 溝道,p 溝道載流子減少,n 溝道為平衡 pn 結的內電場,n 溝道的載流子也變小,從而導致 pn 結變寬。
vds 的原理大致與 vgs 相同
當 vds 增強時,也會出現溝道夾斷的情況。
此處還待進一步思考
二極體電路實現
vcc:電路供電電壓 為10v,假設 3v 以上為高電平,3v 以下為低電平。參考:二極體與閘電路原理
uy0(正偏)/ 0
0(正偏)/ 0
0.7v / 0
3v (反偏)/ 1
0 (正偏)/ 0
0.7v / 0
0 (正偏)/ 0
3v (反偏)/ 1
0.7v / 0
3v (正偏)/ 1
3v (正偏)/ 1
3.7v / 1
繼電器實現
cmos與門
pn結指向內的為nmos管, pn 結指向外部的為 pmos [4]
nmos的特性,vgs大於一定的值就會導通,適合用於源極接地時的情況(低端驅動),只要柵極電壓達到4v或10v就可以了。t1, t2, t5 為 pmos,0 導通,1 不導通pmos的特性,vgs小於一定的值就會導通,適合用於源極接vcc時的情況(高階驅動)。但是,雖然pmos可以很方便地用作高階驅動,但由於導通電阻大,**貴,替換種類少等原因,在高階驅動中,通常還是使用nmos。[5]
t3,t4,t6 為 nmos,1 導通,0 不導通
a,bt1,t2,t3,t4
t5,t6 柵極
t5,t6
y0,0
通,通,不通,不通
1不通,通
01,0
不通,通,通,不通
1不通,通
00,1
通,不通,不通,通
1不通,通
01,1
不通,不通,通,通
0通,不通
nmos 與門
假設與 a 直連的 nmos 為 t1,與 b 直連的 nmos 為 t2,與 f 直連的為 t3
l0(正偏)/ 0
0(正偏)/ 0
0v / 0
5v (正偏)/ 1
0 (反偏)/ 0
5v / 1
0 (反偏)/ 0
5v (正偏)/ 1
5v / 1
5v (正偏)/ 1
5v (正偏)/ 1
5v / 1
或非門具有函式完備性,和與非門一樣可以僅用其實現其他所有的邏輯功能。
電路圖如下,並假設與 a 直連的 mos 為 t1,與 b 直連的 mos 為 t2
當 a、b 中任意乙個為高電平,則 f 和 gnd 連線為低電平,只有 a、b 都為低電平時,f 才為高電平。
輸入a
b輸出a nor b00
1010
1001
10nmos
cmos
nmos, 僅 a,b 都為高電平使得 t2,t3 導通,y 才為低電平
cmos 如下:
a,bt1,t2,t3,t4
y0,0
通,通,不通,不通
10,1
通,不通,不通,通
11,0
不通,通,通,不通
11,1
不通,不通,通,通
0二極體與閘電路原理
場效電晶體及其放大電路
邏輯門如何判斷nmos管和pmos管?
nmos & pmos
CMOS級邏輯電路實現綜述
第一次寫,自己看的,覺得挺有用的,對較簡單的cmos閘電路,像與非門 p並n串 或非門 p串n並 記憶方面也有幫助。cmos邏輯電路,分兩部分,上拉部分,下拉部分。上拉部分由pmos管電路構成,下拉部分由nmos管電路組成,如下。上下拉,形成互補。由前面的基礎可知,cmos只能實現基本邏輯的非,比如...
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