数字电路cmos门电路，CMOS数字电路

上一篇文章介绍了数字电路设计中的基本单元——逻辑门单元，逻辑门的实现原理是什么呢？ 实际上，在物理实现上，门电路单元是使用更下层的部件构筑的，在集成电路的设计中广泛使用CMOS门电路和TTL门电路。

CMOS栅极是使用MOS管制作的栅极，TTL栅极是使用TTL管制作的栅极。 这里首先介绍CMOS栅极。

什么是MOS管？ MOS是英语metal-oxide-semiconductor field-effect transistor的缩写，中文名称为半导体场效应晶体管。

MOS管的结构和符号图示如下所示。

在p型半导体衬底上形成两个杂质浓度高的n型区域，形成MOS管的源极s(source )和漏极D(Drain )。

第三个电极将是栅极g(gate )，通常由金属铝或多晶硅制成。

栅电极和基板之间由二氧化硅绝缘层隔开，绝缘层的厚度很薄，在0.1um以内。

上图为n沟道扩展型MOS管，简称NMOS管。

另一种结构的MOS管在基板上使用n型基板，导电沟道为p型，将其称为PMOS管。

其符号图如下。

MOS管如何构成逻辑门？ 给出了几种利用MOS管构建的门电路。 与门、或门、与非门和与非门。

1 .门：

2 .或门：

3 .与非门

4 .排他性

MOS管栅极的工作原理是什么？ 在上面的示例中，您将看到可以利用NMOS和PMOS管构建逻辑门单元。 以下介绍这些MOS管逻辑门的工作原理。

为了便于理解，可以简单地将MOS管等效为一个开关。 请参照下图。

PMOS管时，g为0时开关闭合，g为1时开关断开；

在NMOS管情况下，g为0时开关断开，g为1时开关闭合；

通过这两个等效原理，可以理解MOS管栅极如何实现逻辑门的功能。

在此，为了便于理解将MOS管作为一个开关，基础的工作原理很复杂，涉及到对感应电荷和导电通道的理解，感兴趣的伙伴可以自己调查资料进行深入调查。