如何使用NMOS+PMOS来实现分立式逻辑门？

最新推荐文章于 2025-07-16 11:49:17 发布
最新推荐文章于 2025-07-16 11:49:17 发布
阅读量1.2k 收藏 13
点赞数 7
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 半导体科普大全（MOS管） 文章标签： MOS管 mosfet 电路设计
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/VBsemi/article/details/135770360

早期时候的工艺仅仅支持NMOS来实现逻辑功能。如今采用NMOS+PMOS，是因为MOS管的占据面积远远小于电阻的面积，并且具有更高的放大倍数。

1.

例如下面这个比较典型的非门电路：

当输入高电平时，流过导通NMOS管的电流会很大，这时就需要串入电阻，即Rd进行限流，不过此时消耗的功率已经很大了。

对于那些需要绝对低的漏电流以及一些低功耗电源的应用场景，实际是使用MOSFET来实现基本逻辑门会更好。

最低0.47元/天 解锁文章

200万优质内容无限畅学
单片机项目设计中常用的NMOS+PMOS控制电路
Tryple Li Blog
12-18 2万+
单片机项目设计中常用的NMOS+PMOS控制电路 大家晚上好，第一次写博客给大家分享一个比较常用的电路，不要说我菜哈，这些都是我自毕业以来实际工作中用到的电路，虽然毕业的时候在其他同学看来在实验室呆过，但是自己还是觉得自己很菜。到公司真正从事研发的时候才会真正发现之前在实验室学的真的是皮毛中的皮毛呀……真的刚出来工作要好好努力一番，所以一直以来都有个想法，把工作中所获得的知识一点一点记录下来，...
NMOS和PMOS的区别
m0_53033596的博客
05-28 2万+
文章所有公式、文字都是本人一个一个敲出来的，部分图是一点一滴画出来的，创作不易，对您有所帮助的话。
从NMOS+PMOS到CMOS
qq_40716069的博客
08-22 805
介绍了NMOS、PMOS以及两者构成的CMOS的工作原理
NMOS和PMOS
DepaJun的专栏
10-01 4514
在实际项目中，我们基本都用增强型mos管，分为N沟道和P沟道两种。 我们常用的是NMOS，因为其导通电阻小，且容易制造。在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。     1.导通特性  NMOS的特性，Vgs大于一定的值
关于一个NMOS+PMOS开关电路失效的分析
kingsai2012的博客
03-08 1万+
MOS为电压控制电流的模式，BJT（三极管）为电流控制电流，因此MOS相比于BJT更常用一些。 最近一个项目用到了PMOS+NMOS作为开机信号，开机要求为高电平开机，最小电压为1.8V，耐压可达17V，为使可靠，选择5V左右（14V4通过100K和56K分压，设计者是这么想的）。但生产时发现此开机按键并不起作用，表现为按下开机按键和不按开机按键都是不开机。 说明：此处开机按键为拨动开关，按下
为什么mos管反相器要用pmos管和nmos管构成
hungtaowu的博客
05-12 8041
@数字电路基础 添加链接描述
PMOS、NMOS 驱动电路和使用方法
qq_41544116的博客
07-25 5790
下图就是 PMOS 和 NMOS 的简单使用方法。D2 是指示灯，NMOS 的 G 连接单片机 IO，PMOS 的 D 连接 24V 继电器，PMOS 的体二极管作为继电器的反向电动势的吸收二极管PMOS 和 NMOS 不一样，在远超单片机电压下控制 PMOS 必须依靠一个 NMOS，不能用单片机的 IO 直接代替这里的 NMOS 作控制，不然高压会直接击穿单片机也许可以这么理解：PMOS 用于发送正电压，NMOS 用于接收正电压。
MOS管当开关控制时，为什么一般用PMOS做上管NMOS做下管？
pan0755的博客
12-12 1万+
了解MOS管的开通/关断原理你就会发现，使用PMOS做上管、NMOS做下管比较方便。使用PMOS做下管、NMOS做上管的电路设计复杂，一般情况下意义不大，所以很少采用。 下面先了解MOS管的开通/关断原理，请看下图： NMOS管的主回路电流方向为D→S，导通条件为VGS有一定的压差，一般为5~10V（G电位比S电位高）；而PMOS管的主回路电流方向为S→D，导通条件为VGS有一定的压差，一...
MC33035DWG 3-PMOS+3-NMOS预驱和6步逻辑 无死区-不用1.PDF
08-03
MC33035DWG 3-PMOS+3-NMOS预驱和6步逻辑 无死区-不用1.PDF MC33035是第二代高性能单片集成的无刷直流电机控制器，包含了实现完整的开环或四相电机控制系统所需的所有活性功能。该设备由一个转子位置解码器、温度...
NMOS和PMOS有什么区别
07-14
PMOS晶体管在栅极电压低于一定阈值时导通，使用PMOS晶体管时，漏极和源极位置与NMOS相反。PMOS晶体管的空穴迁移率较低，导致其跨导（即晶体管的放大能力）通常小于NMOS晶体管，因此PMOS晶体管在速度上不如NMOS晶体管...
NMOS与PMOS的导通条件与使用方法
qq_62361151的博客
04-15 4万+
如果MOS管用作开关时，（不论N沟道还是P沟道），一定是寄生二极管的负极接输入边，正极接输出端或接地。否则就无法实现开关功能了。所以，N沟道一定是D极接输入，S极接输出或地。P沟道则相反，一定是S极接输入，D极接输出
NMOS管和PMOS管做开关控制电路
while（1）
08-13 2万+
NMOS管和PMOS管做开关控制电路
DC-DC开关电源学习（一）---NMOS与PMOS内部结构，寄生/体二极管应用与参数，简单自举电路
m0_74041486的博客
01-31 8997
记录学习NMOS和PMOS管的硬件结构、工作原理和应用场景，以及简单自举电路与MOS管的应用
利用CMOS管构成基础逻辑门
郝旭帅电子设计团队的博客
04-25 702
利用CMOS管构成基础逻辑门
verilog学习笔记7——PMOS和NMOS、TTL电路和CMOS电路
qq_42135020的博客
09-08 6199
PMOS、NMOS电路，TTL电路，根据逻辑表达式画出电路图
NMOS和PMOS管 电流方向和应用电路
学海无涯的专栏
03-25 3万+
1、分辨MOS管的方法 对于NMOS我们看下图中的箭头，都是远离源头。 对于PMOS我们看箭头，都是指向源头 P：POSITIVE积极的寻找自己的起源 N：NEGTIVE消极的远离自己的源头 首先明确一点，S是源极，D是漏极 对于NMOS，载流子是电子，我们知道电子的流向都是从源极到漏极，但是电流的流向是从漏极到源极。 对于PMOS，载流子是空穴对，空穴对的流向也是从源极到漏极，与NMOS不同的是PMOS电流的方向也是从源极到漏极，注意区分。 上图出现的二极管为体二极管，在驱动...
PMOS和NMOS开关应用
保持每天的清醒
11-19 9307
说简单是因为没有考虑开关速度，当我们需要较高的开关速度时，驱动MOS管又变成了一个难题。首先MOS管GS的输入电容已经确定了，是一个固定值，看来想从电容值上下手是没有办法了，那我们能做的就是减小R值，尽可能减小驱动器的输出阻抗，这样才能使GS以更快的速度充电或放电完毕。但是特别注意-GS极电压的极限值，GS极电压的极限值，GS极电压的极限值，重要事情说三遍！首先，我们认为MOS管是电压控制型器件，其正常工作时是不需要电流的（开或关的稳态条件下），只要有维持电压，MOS管即可保持开启或关闭状态。
区分PMOS管和NMOS管的巧妙记忆方法
热门推荐
tanguohua_666的博客
04-15 6万+
MOS管的管脚有三个：源极S（source）、栅极G（Gate）和漏极（Drain），但是实际工程应用中，经常无法区分PMOS管和NMOS管、各管脚的位置以及它们各自导通的条件。对此，我想了一个方法，可以让大家很快的甚至是很难忘的记住这些东西。 源极：它就是来源，是源头，因此电流应该是从源头到别的地方，到哪呢？是漏极，肯定不是栅极，因为栅极是控制极，是发号施令的一个极...
PMOS和NMOS的简单使用
最新发布
weixin_58038206的博客
07-16 110
学习这篇文章。
PMOS和NMOS的逻辑门实现
03-25
<think>嗯，我现在需要了解如何用PMOS和NMOS晶体管来实现逻辑门。首先，我得回忆一下PMOS和NMOS的基本特性。根据引用[1]，PMOS和NMOS是CMOS技术的一部分，CMOS结合了它们的优点，比如低功耗和高噪声容限。PMOS在低电压下导通，而NMOS在高电压下导通，对吗？然后，CMOS逻辑门通常由这两种晶体管互补组成，比如反相器就是一个PMOS和一个NMOS的组合。 用户的问题是关于用这两种晶体管设计逻辑门的原理和电路设计。我需要先解释基本原理，再举例说明具体逻辑门的设计，比如与非门或或非门。根据引用[3]，CMOS与非门由两个PMOS并联和两个NMOS串联组成。这可能对应到模块中的pmos和nmos的连接方式。比如当输入A和B都为高时，NMOS导通，PMOS关闭，输出拉低到地，反之当任一输入为低时，PMOS导通，输出高电平。 另外，PMOS通常作为上拉网络，负责将输出连接到电源；而NMOS作为下拉网络，负责连接到地。这样在静态情况下，总有一个网络关闭，因此静态功耗低。例如在反相器中，输入高电平时NMOS导通，PMOS截止，输出低；输入低时相反。 还需要考虑逻辑门的具体结构，比如与非门需要多个晶体管组合。引用[3]中的代码示例显示，与非门用了两个PMOS并联在Vdd和输出之间，而两个NMOS串联连接到地。这样当所有输入为高时，下拉网络导通，输出低；任一输入为低则上拉导通，输出高，符合与非逻辑。 可能还需要解释为什么这样设计，比如串联的NMOS需要所有输入都高才能导通，而并联的PMOS任一输入低即可导通。这样的结构实现了与非功能。类似的，或非门可能是PMOS串联和NMOS并联的结构。 总结的话，应该分步骤说明PMOS和NMOS在逻辑门中的角色，结合具体例子，并引用提供的资料来支持解释。同时，确保使用正确的LaTeX格式，比如变量用$V_{DD}$，电路结构用代码块或者文字描述。</think>### PMOS与NMOS晶体管实现逻辑门的原理与电路设计 #### 一、基本原理 1. **晶体管特性** - **NMOS**：栅极电压为高电平（如$V_{DD}$）时导通，低电平时截止，适合作为下拉网络（Pull-Down Network, PDN）[^1]。 - **PMOS**：栅极电压为低电平（如$0\ \mathrm{V}$）时导通，高电平时截止，适合作为上拉网络（Pull-Up Network, PUN）[^1]。 - CMOS逻辑门通过互补的PUN和PDN实现逻辑功能，静态功耗极低。 2. **互补结构** CMOS逻辑门的设计目标是： - 输入高电平时，PDN导通，输出低电平； - 输入低电平时，PUN导通，输出高电平[^2]。 --- #### 二、典型逻辑门设计 ##### 1. **CMOS反相器（NOT门）** - **电路结构**： - PMOS（上拉）与NMOS（下拉）串联，栅极连接输入，漏极连接输出。 - 输入低时，PMOS导通，输出$V_{DD}$；输入高时，NMOS导通，输出$0\ \mathrm{V}$。 - **逻辑表达式**： $$L = \overline{A}$$ ```verilog // 引用[3]中的反相器结构（简化） pmos(L, Vdd, A); // PMOS连接Vdd和输出 nmos(L, GND, A); // NMOS连接输出和地 ``` ##### 2. **CMOS与非门（NAND）** - **电路结构**： - **PUN**：两个PMOS并联（输入A和B控制）。 - **PDN**：两个NMOS串联（输入A和B控制）。 - **逻辑功能**：当A和B均为高时，PDN导通，输出低；否则PUN导通，输出高。 - **逻辑表达式**： $$L = \overline{A \cdot B}$$ ```verilog // 引用[3]中的与非门实现 pmos(L, Vdd, A); // PMOS并联 pmos(L, Vdd, B); nmos(L, W1, B); // NMOS串联 nmos(W1, GND, A); ``` ##### 3. **CMOS或非门（NOR）** - **电路结构**： - **PUN**：两个PMOS串联。 - **PDN**：两个NMOS并联。 - **逻辑功能**：当A或B为高时，PDN导通，输出低；否则PUN导通，输出高。 - **逻辑表达式**： $$L = \overline{A + B}$$ --- #### 三、设计关键点 1. **PUN与PDN互补** - 所有输入组合下，PUN和PDN必须互补导通，避免电源到地的直通电流。 2. **晶体管堆叠** - 串联晶体管增加导通电阻，可能影响速度（如NAND门的PDN）。 3. **噪声容限** - CMOS逻辑门的高噪声容限源于其互补结构。 --- #### 四、应用场景 - **数字集成电路**：如CPU、存储器中的基本逻辑单元。 - **低功耗设备**：依赖CMOS静态功耗低的特性，如物联网传感器。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值