Схемотехника цифровых, аналого-цифровых и цифро-аналоговых устройств. Корнев Е.А. - 7 стр.

     1.4 Комплементарные логические элементы на основе транзисторов
"металл-окись-полупроводник"
        Комплементарные логические элементы на основе транзисторов "ме-
талл-окись-полупроводник" (КМОП - типа) с индуцированными каналами раз-
ного типа проводимости обладают самыми лучшими показателями по потреб-
ляемой мощности. Схема КМОП - элемента типа И-НЕ показана на рисунке 1.6.
Элемент содержит только МОП транзисторы двух типов: с индуцированным n-
каналом (Т3, Т4) и с индуцированным p-каналом (Т1, Т2).
        Рассмотрим принцип действия КМОП - элемента. Пусть, например, в
исходном состоянии на обоих входах присутствует лог. 0. В этом случае верх-
ние тразисторы Т1 и Т2 будут открыты, а нижние транзисторы Т3, Т4 будут за-
крыты. На выходе будет установлена лог. 1, но ток в микросхеме протекать не
будет из-за закрытых транзисторов Т3, Т4. Если на входе Х1 присутствует
лог.0, а на входе X2 - лог.1, то транзисторы Т1, Т4 будут открыты, а транзисто-
ры Т2, Т3 - закрыты. На выходе при этом установится также значение лог.1.
Смена входных сигналов приводит к смене состояний Т1, Т4 и Т2, Т3, и на вы-
ходе опять установится лог.1, но ток в схеме после переключения также равен
нулю. Подача на оба входа лог.1 приводит к открытому состоянию Т3, Т4 и к
закрытому состоянию Т1, Т2, при этом на выходе устанавливается лог.0, но и в
этом состоянии ток в схеме также не проходит.
       Следовательно, в КМОП-элементах энергия тратится только лишь во
время переключений на перезаряд паразитных емкостей и емкостей нагрузки
схемы. КМОП - элементы являются высокотехнологичными, так как не содер-
жат в своих схемах разнородных элементов, таких как резисторы, диоды, бипо-
лярные транзисторы. К недостаткам КМОП - элементов можно отнести пара-
зитное влияние p-n-p и n-p-n - переходов, которые возникают как побочные пе-
реходы в КМОП структурах, размещаемых на одной полупроводниковой под-
ложке. Эти паразитные биполярные структуры иногда отрицательно сказыва-
ются на поведении КМОП - элементов, вызывая так называемый тиристорный
эффект, искажающий передаточную характеристику элемента.




     Рисунок 1.6 - Электрическая схема логического элемента КМОП-типа
2И-НЕ на транзисторах с индуцированными каналами n (T3, T4)- и p (T1, T2)-
типа



                                                                             7