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画出与非门的COMS门电路?

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参考答案

CMOS与非门(NAND gate)由PMOS上拉网络和NMOS下拉网络组成。输入信号A和B同时连接到两个PMOS管的栅极(并联结构)和两个NMOS管的栅极(串联结构)。PMOS管源极接VDD,漏极相连作为输出Y;NMOS管源极接GND,漏极串联后接输出Y。具体电路:两个PMOS管P1和P2并联,源极接VDD,漏极接输出Y,栅极分别接A和B;两个NMOS管N1和N2串联,N1漏极接输出Y,源极接N2漏极,N2源极接GND,栅极分别接A和B。工作原理:当A和B均为高电平时,两个PMOS管截止,两个NMOS管导通,输出Y被拉低至低电平;当A或B至少一个为低电平时,对应的PMOS管导通,串联的NMOS管至少一个截止,输出Y被上拉至高电平。逻辑表达式:Y = (A·B)'。易错点:需注意PMOS并联(只要有低电平输入就导通)和NMOS串联(需要所有输入为高电平才导通)的结构;另外PMOS衬底接VDD,NMOS衬底接GND以保证体效应最小;实际电路中需考虑晶体管尺寸比例(上拉网络pMOS宽长比通常为下拉网络nMOS的2~3倍以匹配驱动能力)。

涉及知识点

  • CMOS基本门电路结构
  • 与非门逻辑功能推导
  • 上拉网络与下拉网络互补原则
  • PMOS/NMOS串并联规则
  • 晶体管尺寸匹配与驱动能力
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