26、集成电路技术：从基础逻辑门到未来发展趋势

集成电路技术：从基础逻辑门到未来发展趋势

1. NMOS与CMOS逻辑门基础

逻辑门是数字系统的基础构建模块，常见的有NMOS和CMOS逻辑门。

1.1 NMOS NOR门

2输入NMOS NOR门的真值表如下：
| A | B | 输出 |
| — | — | — |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |

通过应用电压分压表达式，可得出上述真值表。

1.2 CMOS逻辑门优势

CMOS逻辑结合了NMOS和PMOS器件来实现逻辑功能，是制造微处理器、存储器和专用集成电路的主流半导体技术。与NMOS和双极技术相比，CMOS的主要优势在于功耗极低。CMOS电路几乎没有静态功耗，只有在电路实际切换时才会消耗功率，这使得在集成电路上可以集成更多的CMOS门，从而获得更好的性能。

2. 常见CMOS逻辑门分析

2.1 CMOS反相器

CMOS反相器的工作原理基于输入信号的不同状态。当输入为逻辑0（Vin = 0 V）时，P器件导通，N器件截止，输出约为5 V；当输入为逻辑1（Vin = 5 V）时，P器件截止，N器件导通，输出约为0 V。其真值表如下：
| 输入 | 输出 |
| — | — |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |

2.2 CMOS NAND门

2输入CMOS NAND门的真值表如下：
| A | B | 输出