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由于两管栅极工作电压极性相反,故将两管栅极相连作为输入端,两个漏极相连作为输出端,如图1(a)所示,则两管正好互为负载,处于互补工作状态。
当输入低电平(Vi=Vss)时,PMOS管导通,NMOS管截止,输出高电平,如图1(b)所示。 ·
当输入高电平(Vi=VDD)时,PMOS管截止,NMOS管导通,输出为低电平,如图1(c)所示。
两管如单刀双掷开关一样交替工作,构成反相器。
CMOS电路是互补型金属氧化物半导体电路(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)的英文字头缩写,它由绝缘场效应晶体管组成,由于只有一种载流子,因‘而是一种单极型晶体管集成电路,其基本结构是一个N沟道MOS管和一个P沟道MOS管,如图1所示。
cmos模拟集成电路设计 这本书是模拟集成电路设计方面的书,需要具备半导体物理及器件以及基本的模电知识作为基础,要深入的话需要信号与系统和数学方面的扎实功底。 &n...
这书有的是。
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最新5-6CMOS电路汇总
最新5-6CMOS电路汇总
CMOS光接收机前端放大电路
利用SMIC 0.18μmCMOS工艺设计了光接收机前端放大电路.在前置放大器中,设计了一种高增益有源反馈跨阻放大器,并且可以使输出共模电平在较大范围内调解.在限幅放大器中,通过在改进的Cherry-Hooper结构里引入有源电感负反馈来进一步扩展带宽.整个前端放大电路具有较高的灵敏度和较宽的输入动态范围.Hspice仿真结果表明该电路具有119dB的中频跨阻增益,2.02GHz的带宽,对于输入电流幅度从1.4μA到170μA变化时,50Ω负载线上的输出电压限幅在320mV(V_(pp)),输出眼图稳定清晰.核心电路静态功耗为45.431mW.
双极-CMOS集成电路(BiCMOS)双极-CMOS集成电路(BiCMOS)由双极型门电路和互补金属-氧化物——半导体(CMOS)门电路构成的集成电路。特点是将双极(Bipolar)工艺和CMOS工艺兼容,在同一芯片上以一定的电路形式将双极型电路和CMOS电路集成在一起,兼有高密度 、低功耗和高速大驱动能力等特点。
高性能BiCMOS电路于20世纪80年代初提出并实现,主要应用在高速静态存储器、高速门阵列以及其他高速数字电路中,还可以制造出性能优良的模/数混合电路,用于系统集成。有人预言,BiCMOS集成电路是继CMOS集成电路形式之后最现实的下一代高速集成电路形式。
1)TTL电路是电流控制器件,而CMOS电路是电压控制器件。
2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
CMOS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。
CMOS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。
CMOS是单词的首字母缩写,集成电路是一块微小的硅片,它包含有几百万个电子元件。术语IC隐含的含义是将多个单独的集成电路集成到一个电路中,产生一个十分紧凑的器件。在通常的术语中,集成电路通常称为芯片,而为计算机应用设计的IC称为计算机芯片。
虽然制造集成电路的方法有多种,但对于数字逻辑电路而言CMOS是主要的方法。桌面个人计算机、工作站、视频游戏以及其它成千上万的其它产品都依赖于CMOS集成电路来完成所需的功能。当我们注意到所有的个人计算机都使用专门的CMOS芯片,如众所周知的微处理器,来获得计算性能时, CMOS IC的重要性就不言而喻了。CMOS之所以流行的一些原因为:
·逻辑函数很容易用CMOS电路来实现。
·CMOS允许极高的逻辑集成密度。其含义就是逻辑电路可以做得非常小,可以制造在极小的面积上。
·用于制造硅片CMOS芯片的工艺已经是众所周知,并且CMOS芯片的制造和销售价格十分合理。
这些特征及其它特征都为CMOS成为制造IC的主要工艺提供了基础。
CMOS可以作为学习在电子网络中如何实现逻辑功能的工具。CMOS它允许我们用简单的概念和模型来构造逻辑电路。而理解这些概念只需要基本的电子学概念。
CMOS逻辑门电路的系列及主要参数:
1.CMOS逻辑门电路的系列
CMOS集成电路诞生于20世纪60年代末,经过制造工艺的不断改进,在应用的广度上已与TTL平分秋色,它的技术参数从总体上说,已经达到或接近TTL的水平,其中功耗、噪声容限、扇出系数等参数优于TTL。CMOS集成电路主要有以下几个系列。
(1)基本的CMOS——4000系列。
这是早期的CMOS集成逻辑门产品,工作电源电压范围为3~18V,由于具有功耗低、噪声容限大、扇出系数大等优点,已得到普遍使用。缺点是工作速度较低,平均传输延迟时间为几十ns,最高工作频率小于5MHz。
(2)高速的CMOS——HC(HCT)系列。
该系列电路主要从制造工艺上作了改进,使其大大提高了工作速度,平均传输延迟时间小于10ns,最高工作频率可达50MHz。HC系列的电源电压范围为2~6V。HCT系列的主要特点是与TTL器件电压兼容,它的电源电压范围为4.5~5.5V。它的输入电压参数为VIH(min)=2.0V;VIL(max)=0.8V,与TTL完全相同。另外,74HC/HCT系列与74LS系列的产品,只要最后3位数字相同,则两种器件的逻辑功能、外形尺寸,引脚排列顺序也完全相同,这样就为以CMOS产品代替TTL产品提供了方便。
(3)先进的CMOS——AC(ACT)系列
该系列的工作频率得到了进一步的提高,同时保持了CMOS超低功耗的特点。其中ACT系列与TTL器件电压兼容,电源电压范围为4.5~5.5V。AC系列的电源电压范围为1.5~5.5V。AC(ACT)系列的逻辑功能、引脚排列顺序等都与同型号的HC(HCT)系列完全相同。
2.CMOS逻辑门电路的主要参数
CMOS门电路主要参数的定义同TTL电路,下面主要说明CMOS电路主要参数的特点。
(1)输出高电平VOH与输出低电平VOL。CMOS门电路VOH的理论值为电源电压VDD,VOH(min)=0.9VDD;VOL的理论值为0V,VOL(max)=0.01VDD。所以CMOS门电路的逻辑摆幅(即高低电平之差)较大,接近电源电压VDD值。
(2)阈值电压Vth。从CMOS非门电压传输特性曲线中看出,输出高低电平的过渡区很陡,阈值电压Vth约为VDD/2。
(3)抗干扰容限。CMOS非门的关门电平VOFF为0.45VDD,开门电平VON为0.55VDD。因此,其高、低电平噪声容限均达0.45VDD。其他CMOS门电路的噪声容限一般也大于0.3VDD,电源电压VDD越大,其抗干扰能力越强。
(4)传输延迟与功耗。CMOS电路的功耗很小,一般小于1 mW/门,但传输延迟较大,一般为几十ns/门,且与电源电压有关,电源电压越高,CMOS电路的传输延迟越小,功耗越大。前面提到74HC高速CMOS系列的工作速度己与TTL系列相当。
(5)扇出系数。因CMOS电路有极高的输入阻抗,故其扇出系数很大,一般额定扇出系数可达50。但必须指出的是,扇出系数是指驱动CMOS电路的个数,若就灌电流负载能力和拉电流负载能力而言,CMOS电路远远低于TTL电路。
CMOS逻辑门电路是在TTL电路问世之后 ,所开发出的第二种广泛应用的数字集成器件,从发展趋势来看,由于制造工艺的改进,CMOS电路的性能有可能超越TTL而成为占主导地位的逻辑器件 。CMOS电路的工作速度可与TTL相比较,而它的功耗和抗干扰能力则远优于TTL。此外,几乎所有的超大规模存储器件 ,以及PLD器件都采用CMOS艺制造,且费用较低。 早期生产的CMOS门电路为4000系列 ,随后发展为4000B系列。当前与TTL兼容的CMOS 器件如74HCT系列等可与TTL器件交换使用。