❶ 如圖,請教已知下圖門電路是CMOS電路,它們的輸出端狀態怎麼判斷
CMOS電路的輸入電阻很高(>10MΩ),所以上(下)拉電阻的阻值<1MΩ,將不會影響上(下)拉效果。
兩圖中,下拉電阻值均<<1MΩ,與之相連的輸入端電平為0,輸出狀態就很好判斷了。
❷ 下圖的cmos門電路的邏輯功能是什麼
最直接的方法當然是列真值表:
Z=A'B'C'D'+A'BC'D'+AB'C'D'=A'C'D'+B'C'D'
分析:
首先觀察PMOS部分伍敬歲:
如果D=0且C=0且B=0,則Z=1,即B'C'D'=1時Z=1;
如果D=0且C=0且A=0,則Z=1,即A'C'D'=1時Z=1;
因此Z=A'C'D'+B'C'D'
再觀察NMOS部分:
如果D=1,則Z=0,即D=1時Z'=1
如果C=1,則Z=0,即稿唯C=1時Z'=1
如果B=1且腔睜A=1,則Z=0,即AB=1時Z'=1
因此Z'=AB+C+D,化為Z=(A'+B')C'D'=A'C'D'+B'C'D'
所以該電路邏輯式為:Z=A'C'D'+B'C'D'。
❸ 列出下圖CMOS邏輯電路的真值表,其中輸出為X,輸入為A、B、C。
這個電路是用來檢查a,b和c是否相等的電路圖,當a=b=c時,輸出就是1,不等的時候,輸出就是0,a,b和c相等的只有兩種情況,a=b=c=1和a=b=c=0
這兩種情況下輸出為1
其他的情況下如:a=b=0,c=1,輸出就為0
真值表如下:
1,1,1
1
0,0,0
1
1,1,0
0
1,0,1
0
1,0,0
0
0,1,1
0
0,1,0
0
0,0,1
0
❹ 施密特電路圖
施密特觸發器不同於前述的各類觸發器,它具有以下特點:
1. 施密特觸發器屬於電平觸發,對於緩慢變化的信號仍然適用,當輸入信號達到某一定電壓值時,輸出電壓會發生突變。
2. 輸入信號增加和減少時,電路有不同的閾值電壓,它具有如圖10.9.1所示的傳輸特性。
10.9.1 CMOS門電路組成的施密特觸發器
由CMOS門組成的施密特觸發器如圖10.9.2所示。電路中兩個CMOS反相器串聯,分壓電阻R1、R2將輸出端的電壓反饋到輸入端對電路產生影響。
(a)邏輯電路 (b)邏輯符號
圖10.9.1 施密特電路的傳輸特性 圖10.9.2 CMOS反相器組成的施密特觸發器
假定電路中CMOS反相器的閾值電壓Vth≈VDD/2,R1< R2,且輸入信號vI為三角波,下面分析電路的工作過程。
由電路不難看出,G1門的輸入電平vⅠ1決定著電路的狀態,根據疊加原理有:
當vⅠ=0V時,G1門截止,G2門導通,輸出端vO=0V。此時vⅠ1≈0V。輸入從0V電壓逐漸增加,只要vⅠ1< Vth,則電路保持vO=0V不變。當vⅠ上升使得vⅠ1=Vth時,使電路產生如下正反饋過程:
這樣,電路狀態很快轉換為vO≈VDD, 此時VⅠ的值即為施密特觸發器在輸入信號正向增加時的閾值電壓,稱為正向閾值電壓,用VT+表示。即由式
得
所以
當vⅠ1>Vth時,電路狀態維持vO=VDD不變。vⅠ繼續上升至最大值後開始下降,當vⅠ1=Vth時,電路產生如下正反饋過程:
這樣電路又迅速轉換為vO≈0V的狀態,此時的輸入電平為vⅠ減小時的閾值電壓,稱為負向閾值電壓,用VT+表示。根據式
此時有
將VDD=2Vth代入可得
只要滿足vⅠ< VT-,施密特電路就穩定在vO≈0V的狀態。由式和式可求得回差電壓為
ΔVT=VT+-VT-
上式表明,回差電壓的大小可以改變R1、R2的比值來調節。電路工作波形及傳輸特性如圖10.9.3 所示。
圖10.9.3 施密特觸發器工作波形及傳輸特性
施密特反向器
10.9.2 用TTL門構成的施密特觸發器
圖10.9.4所示為用兩個TTL門構成的施密特觸發器電路。圖中 G1為與非門,G2為反相器,vⅠ通過電阻R1和R2來控制門的狀態。因為R1R2值不能取很大,因此串接二極體D,防止vO=VOH時,G2的負載電流過大。
圖10.9.4 兩級TTL門構成的施密特觸發器
當輸入vⅠ=0時,門G1截止,vO=VOH;門G2導通,輸出vO=VOL。當vⅠ逐步上升,使二極體D導通,則:
式中,VD為二極體D導通壓降,VOL≈0.3V≈0V.當v1上升到Vth時,由於G1另一輸入端v1』仍低於Vth,電路狀態不變。當vⅠ逐步上升至使v1』≥Vth(Vth為TTL門閾值電平)時,門G1將由截止轉為導通;門G2由導通轉為截止,vO=VOH,觸發器發生一次翻轉。此時vⅠ為上限觸發電平,如果忽略v1』=Vth時G1的輸入電流,則可得到
故得
只要輸入vⅠ>VT+,觸發器就處於輸出 vO=VOH的穩定狀態。
當輸入vⅠ逐步下降時,只要vⅠ≤Vth,門G1將由導通轉為截止,vO=VOH;門G2由截止轉為導通,vO=VOL,觸發器再次發生翻轉,此時vⅠ為下限觸發電平VT-=Vth,因此,電路的回差電壓
調整電阻R1和R2得分壓值,可以改變回差大小。其工作波形如圖10.9.3所示。
10.9.3 集成施密特觸發器
在集成門電路中,帶有施密特觸發器輸入的反相器和與非門,如施密特CMOS六反相器CC40106,施密特TTL四輸入雙與非門CT5413/CT7413等。集成施密特觸發器性能穩定,應用廣泛,下面以CMOS集成施密特觸發器CC40106為例介紹其工作原理。
圖10.9.5 CMOS集成施密特觸發器電路 (a) 電路圖 (b) 邏輯符號 (c) 傳輸特性曲線
由圖10.9.5(a)可見,它由施密特電路、整形及和緩沖輸出級組成。
1.施密特電路
施密特電路由P溝道MOS管TP1~TP3、N溝道MOS管TN4~TN6組成,設P溝道MOS管的開啟電壓VGS為VTP,N溝道MOS管開啟電壓VGS為VTN,輸入信號vⅠ為三角波。
當vⅠ=0時,TP1、TP2導通,TN4、TN5截止,電路中vO』為高電平(vO』≈VDD),TP9截止,TN10導通,v」為低電平,使TP11導通,TN12截止,vO=VOH。v0"使TP7導通,TN8截止,維持vO』≈VDD,vO』的高電平同時使Tp3截止,TN6導通且工作於源極輸出狀態。即TN5的源極TN4的漏極電位vS5≈VDD-VTN6,該電位較高。
vⅠ電位逐漸升高,當vⅠ>VTN4時,TN4先導通,由於TN5其源極電壓vS5較大,即使vⅠ>VDD/2,TN5仍不能導通,直至vⅠ繼續升高直至TP1、TP2趨於截止時,隨著其內阻增大,vO』和vS5才開始相應減少。
當vⅠ-VS5≥VTN5時,TN5導通,並引起如下正反饋過程:
於是TP1、TP2迅速截止,vO』為低電平,電路輸出狀態轉換為vO=0。
vO』的低電平使TN6截止,TP3導通且工作於源極輸出器狀態,TP2的源極電壓vS2≈0-VTP。
同理可分析,當vⅠ逐漸下降時,電路工作過程與vⅠ上升過程類似,只有當│vⅠ-vS2│>│VTP│時,電路又轉換為vO』為高電平,vO=VOH的狀態。
在VDD>>VTN +│VTP│的條件下,電路的正向閾值電壓VT+遠大於VDD/2,且隨著VDD增加而增加。在vⅠ下降過程中的負向閾值電壓VT-也要比VDD/2低得多。
由上述分析可知,電路在vⅠ上升和下降過程分別有不同的兩個閾值電壓,具有施密特電壓傳輸特性。其傳輸特性如圖10.9.3所示。
2.整形級
整形級由TP7、TP8、TP9、T10組成,電路為兩個首尾相連的反相器。在vO』上升和下降過程中,利用兩級反相器的正反饋作用可使輸出波形有陡直的上升沿和下降沿。
3.輸出級
輸出級為TP11和TN12組成的反相器,它不僅能起到與負載隔離的作用,而且提高了電路帶負載能力。
圖10.9.6所示為4輸入與非門(TTL)電路,圖中D1~D4構成四輸入二極體與門,T1、T2構成射級耦合雙穩態觸發器(施密特觸發器),T3、D5是射級跟隨器,完成電平轉移,T4、T5、T6構成推拉式輸出電路。
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❺ 請問cmos與門和coms或門的電路圖該怎麼畫
如圖:
CMOS門電路一般是由MOS管構成,由於MOS管的柵極和其它各極間有絕緣層相隔,在直流狀態下,柵極無電流,所以靜態時柵極不取電流,輸入電平與外接電阻無關。由於MOS管在電路中是一壓控元件,基於這一特點,輸入端信號易受外界干擾,所以在使用CMOS門電路時輸入端特別注意不能懸空。與門和與非門電路在使用時應採用以下方法:
由於與門電路的邏輯功能是輸入信號只要有低電平,輸出信號就為低電平,只有全部為高電平時,輸出端才為高電平。而與非門電路的邏輯功能是輸入信號只要有低電平,輸出信號就是高電平,只有當輸入信號全部為高電平時,輸出信號才是低電平。所以某輸入端輸入電平為高電平時,對電路的邏輯功能並無影響,即其它使用的輸入端與輸出端之間,仍具有與或者與非邏輯功能。這樣對於CMOS與門、與非門電路的多餘輸入端就應採用高電平,即可通過限流電阻(500Ω)接電源。
❻ CMOS電路基礎邏輯圖
一、按製造門的電路晶體管的不同分類:
1.MOS型:CMOS、NMOS、PMOS(主要用於數蔽拿字邏輯電路系統)
2.雙極型:TTL,ECL(Emitor-coupled logic:設計耦合邏輯門)
3.混合型:BiCOMS:主要用在射頻系統。
二、各不同晶體管邏輯門構成的電路特點:
1.BJT:高速,高驅能力。
2.CMOS:高密度,低功耗,低成本。
3.ECL:速度快但功耗高。
三、介紹CMOS基礎邏輯門電路:
一、CMOS反相器---非門
CMOS反相器電壓傳輸特性
CMOS電流傳輸特性:
特點:1.靜態功耗低 野並鏈頌孫
2.MOS管的導通電阻低,截止電阻高,帶電容負載能力強(時間常數=RC,導通電阻小,充放電時間短。)
3.輸入阻抗高,理論上可驅動任意數目同類門,而不會對輸出電平造成影響,但是,負載門輸入端具有雜散電容,負載門數目的增加將使反向器的負載電容增加,從而影響反相器開關速度。
二、與非門1
三.半加器: