12、CMOS数字电路原理与应用解析

CMOS数字电路原理与应用解析

1. CMOS基本逻辑门

CMOS技术可用于构建多种基本逻辑门，如NAND和NOR门。一个k输入的CMOS门需要k个p沟道和k个n沟道晶体管。

1.1 CMOS 2输入NAND门

当任一输入为低电平时，输出Z通过对应的导通p沟道晶体管与VDD形成低阻抗连接，同时到地的路径被对应的截止n沟道晶体管阻断。只有当两个输入都为高电平时，到VDD的路径被阻断，Z与地形成低阻抗连接。其电路、功能表和逻辑符号如下：
| A | B | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Z |
| — | — | — | — | — | — | — |
| L | L | off | on | off | on | H |
| L | H | off | on | on | off | H |
| H | L | on | off | off | on | H |
| H | H | on | off | on | off | L |

1.2 CMOS 2输入NOR门

当两个输入都为低电平时，输出Z通过导通的p沟道晶体管与VDD形成低阻抗连接，到地的路径被截止的n沟道晶体管阻断。若任一输入为高电平，到VDD的路径被阻断，Z与地形成低阻抗连接。其相关信息如下：
| A | B | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Z |
| — | — | — | — | — | — | — |
| L | L | off | on | off | on | H |
| L | H | off | off | on | off | L |