2、通过mos管构成的逻辑门电路

本文详细介绍了逻辑门电路的基础,包括非门、与门、与非门、或门、或非门、异或门和同或门,以及它们的真值表。重点展示了如何构建这些基本单元并理解其工作原理。

一、总结

mos管 是构成 逻辑门电路 的最基本单元。

各个逻辑门电路的真值表如下:
在这里插入图片描述

二、各种门

1、非门

NOT
在这里插入图片描述

2、与门

AND
在这里插入图片描述

3、与非门

把上面与门电路 右边的 非门电路 去掉
NAND
在这里插入图片描述

4、或门

OR
在这里插入图片描述

5、或非门

NOR
把或门右边的非门电路去掉

### MOS构成逻辑门电路类型及其工作原理 #### NMOS 和 PMOS 的基本特性 MOS 管是一种场效应晶体管,其核心功能在于控制电流流动的状态。它具有 S(源极)、D( drain 极)、G(栅极)以及 B(衬底)四个端口。通过调节 G-S 之间的电压 \( V_{GS} \),可以决定通道是否开启或关闭。 对于 NMOS 而言,在增强型模式下,当 \( V_{GS} > V_{th} \) (阈值电压),沟道形成并允许电流从 D 流向 S;而对于 PMOS,则是在 \( V_{GS} < -V_{th} \) 时导通[^1]。这种互补的工作方式使得它们能够共同构建各种复杂的逻辑门电路。 #### CMOS 反相器 (Inverter) 最基本的 CMOS 逻辑门之一是非门(Inverter)。它的结构由一个串联连接在一起的一个 NMOS 和一个 PMOS 组成, 输入信号同时施加到这两个晶体管上: - 当输入为高电平时 (\( A=1 \)) ,NMOS 导通而 PMOS 截止,输出被拉至地(GND); - 当输入为低电平时(\( A=0\)), 则情况相反,PMOS 导通并将输出提升至电源电压(VDD)[^1]. ```verilog module inv(out, in); input in; output out; not u_not(.A(in), .Y(out)); endmodule ``` #### NAND 和 NOR 门 NAND 和 NOR 是另外两种重要的复合逻辑运算单元: ##### NAND Gate 实现方法: 两个或者多个输入变量分别驱动各自对应的上下级联形式排列的一组P-MOSFETs 并联支路与另一侧相同数量但顺序颠倒过来摆放着一组 N-MOSFETS串连路径所组成的网络即构成了标准CMOS技术下的两输入端Nand gate 结构. ##### NOR Gate 设计思路: 同样遵循上述原则只是把原来用于制作nand gates中的那些p-channel fet 改换成 n-channels ones 同样也能得到相应效果只不过此时整个装置变成了nor gates而已. #### Transmission Gates (传输门) 除了传统的 AND/OR/NOT/NAND/NOR 运算之外还有一种特别类型的开关组件叫做 transmission gate(TG). 它是由单个 P-MOS 和 单独配置好的 N-MOS 成对儿拼凑而成的小玩意儿. 在特定条件下它可以像机械继电器那样单纯起到切换线路作用而不改变任何数据属性特征; 此外还可以用来搭建更高级别的多态选择机制比如MUX/Demux等功能模块等等...[^3] #### Open Collector/Open Drain Logic (OC/OD 门) Open collector 或 open drain 配置通常涉及到BJTs 或者 FETs 将负载返回节点暴露给外部环境从而允许多个设备共享同一个总线资源而又不会相互干扰破坏彼此间通信协议兼容性等问题发生几率大大降低因此广泛应用于现代计算机体系架构当中作为I/O接口部分的核心组成部分之一发挥重要作用不可替代的地位得以确立下来长久以来一直沿用至今未见衰退迹象反而愈发蓬勃兴旺起来呈现出一片欣欣向荣景象令人叹服不已啊! 不过需要注意的是这类设计方案往往伴随着额外增加一些外围辅助元器件才能正常运作良好达到预期目标要求所以成本相对较高一点也是无可厚非之事罢了嘛呵呵呵~[^2]
评论 7
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
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
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