【技术】浅析MOS管及简单CMOS逻辑电平电路
1.MOS管分为两种类型：N型和P型，如下图所示：
以N型管为例，2端为控制端，称为“栅极”;3端通常接地，称为“源极”;源极电压记作Vss，1端接正电压，称为“漏极”，漏极电压记作VDD。要使1端与3端导通，栅极2上要加高电平。
对P型管，栅极、源极、漏极分别为5端、4端、6端。要使4端与6端导通，栅极5要加低电平。
在CMOS工艺制成的逻辑器件或单片机中，N型管与P型管往往是成对出现的。同时出现的这两个CMOS管，任何时候，只要一只导通，另一只则不导通(即“截止”或“关断”)，所以称为“互补型CMOS管”。
2.CMOS逻辑电平
高速CMOS电路的电源电压VDD通常为+5V；Vss接地，是0V。
高电平视为逻辑“1”，电平值的范围为：VDD的65%～VDD(或者VDD-1.5V～VDD)
低电平视作逻辑“0”，要求不超过VDD的35%或0～1.5V。
+1.5V～+3.5V应看作不确定电平。在硬件设计中要避免出现不确定电平。
近年来，随着亚微米技术的发展，单片机的电源呈下降趋势。低电源电压有助于降低功耗。VDD为3.3V的CMOS器件已大量使用。在便携式应用中，VDD为2.7V，甚至1.8V的单片机也已经出现。将来电源电压还会继续下降，降到0.9V，但低于VDD的35%的电平视为逻辑“0”，高于VDD的65%的电平视为逻辑“1”的规律仍然是适用的。
3.非门
非门(反向器)是最简单的门电路，由一对CMOS管组成。其工作原理如下：A端为高电平时，P型管截止，N型管导通，输出端C的电平与Vss保持一致，输出低电平;A端为低电平时，P型管导通，N型管截止，输出端C的电平与VDD一致，输出高电平。
4.与非门
与非门工作原理：
①、A、B输入均为低电平时，1、2管导通，3、4管截止，C端电压与VDD一致，输出高电平。
②、A输入高电平，B输入低电平时，1、3管导通，2、4管截止，C端电位与1管的漏极保持一致，输出高电平。
③、A输入低电平，B输入高电平时，情况与②类似，亦输出高电平。
④、A、B输入均为高电平时，1、2管截止，3、4管导通，C端电压与地一致，输出低电平。
5.或非门
或非门工作原理：
①、A、B输入均为低电平时，1、2管导通，3、4管截止，C端电压与VDD一致，输出高电平。
②、A输入高电平，B输入低电平时，1、4管导通，2、3管截止，C端输出低电平。
③、A输入低电平，B输入高电平时，情况与②类似，亦输出低电平。
④、A、B输入均为高电平时，1、2管截止，3、4管导通，C端电压与地一致，输出低电平。
注：将上述“与非”门、“或非”门逻辑符号的输出端的小圆圈去掉，就成了“与”门、“或”门的逻辑符号。而实现“与”、“或”功能的电路图则必须在输出端加上一个反向器，即加上一对CMOS管，因此，“与”门实际上比“与非”门复杂，延迟时间也长些，这一点在电路设计中要注意。
6.三态门
三态门的工作原理：
当控制端C为“1”时，N型管3导通，同时，C端电平通过反向器后成为低电平，使P型管4导通，输入端A的电平状况可以通过3、4管到达输出端B。
当控制端C为“0”时，3、4管都截止，输入端A的电平状况无法到达输出端B，输出端B呈现高电阻的状态，称为“高阻态”。
这个器件也称作“带控制端的传输门”。带有一定驱动能力的三态门也称作“缓冲器”，逻辑符号是一样的。
注：从CMOS等效电路或者真值表、逻辑表达式上都可以看出，把“0”和“1”换个位置，“与非”门就变成了“或非”门。对于“1”有效的信号是“与非”关系，对于“0”有效的信号是“或非”关系。
上述图中画的逻辑器件符号均是正逻辑下的输入、输出关系，即对“1”(高电平)有效而言。而单片机中的多数控制信号是按照负有效(低电平有效)定义的。例如片选信号CS(Chip Select)，指该信号为“0”时具有字符标明的意义，即该信号为“0”表示该芯片被选中。因此，“或非”门的逻辑符号也可以画成下图。
7.组合逻辑电路
“与非”门、“或非”门等逻辑电路的不同组合可以得到各种组合逻辑电路，如译码器、解码器、多路开关等。组合逻辑电路的实现可以使用现成的集成电路，也可以使用可编程逻辑器件，如PAL、GAL等实现。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由奶爸工程师转载自HI-SEMICON官网，原文标题为:MOS管及简单CMOS逻辑电平电路，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【技术】MOSFET规格书参数详解
极限参数HI-SEMICON极限参数也叫绝对最大额定参数，MOS管在使用过程当中，任何情况下都不能超过下图的这些极限参数，否则MOS管有可能损坏。本文对MOSFET规格书参数进行详细讲解。
技术探讨 发布时间 : 2023-11-13
【技术】MOS管栅极、源极、漏极的定义及判定测试方法
本文深鸿盛电子带大家了解MOS管三个极定义及判断测试方法。MOS驱动器主要起波形整形和加强驱动的作用：假如MOS管的G信号波形不够陡峭，在点评切换阶段会造成大量电能损耗其副作用是降低电路转换效率，MOS管发烧严峻。
技术探讨 发布时间 : 2023-07-26
【技术】常见及不常见的MOS管知识整理，包括MOS管的防静电保护及检测与代换
本文深鸿盛整理MOS管相关知识，包括MOS管的防静电保护及检测与代换。在修理电视机及电器设备时，会遇到各种元器件的损坏，MOS管也在其中，这时候就需要维修人员万用表来判断MOS管的好坏、优劣。
技术探讨 发布时间 : 2022-12-04
MOS管输出特性曲线，你看明白了吗？
我们知道，三极管是利用IB的电流去控制电流IC的，所以说三极管是电流控制电流的器件。而MOS管是利用VGS的电压去控制电流Id的，所以说MOS管是电压控制电流的器件。对于N沟道增强型的MOS管，当VGS＞VGS(th)时，MOS就会开始导通，如果在D极和S极之间加上一定的电压,就会有电流Id产生。
设计经验 发布时间 : 2024-06-06
HI-SEMICON MOSFET在园林工具上的应用，具有优秀Rdson和EAS性能，较低FOM值
园林工具市场正经历锂电化趋势，其中无刷电机技术受到重视，MOSFET在其中扮演关键角色。深鸿盛电子提供适合园林工具的中低压MOS产品，具有优秀的性能和多种封装选择，满足不同电池供电和电机负载需求。
应用方案 发布时间 : 2024-09-15
【经验】各种开关电源MOS管驱动电路设计详解
在使用mos管驱动电路设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑mos的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。本文介绍MOS管种类和结构，以及几个模块电源中常用的MOS管驱动电路。
设计经验 发布时间 : 2022-11-07
【经验】解析如何判断MOS管工作状态
MOS管的工作状态一共有两种，增强型和耗尽型两类又有N沟道和P沟道之分。那么如何判断mos管工作状态呢？本文HI-SEMICON将为您进行介绍。MOS管是金属（metal）、氧化物（oxide）、半导体（semiconductor）场效应晶体管。
设计经验 发布时间 : 2022-10-04
HI-SEMICON 产品充电桩行业分享
型号- SCP65R090CF,SFS3401,SC3D40065D,SC3D40120D,SFS3400,SC3D40065I,SC3D40065H,SC3D15120H,SC3D40065G,SGP104R5T,SFS2N7002,SFS3407,SC3D10120H,SCW65R075CF,S3M040120K3,SCW65R050CF,SFD3009T,SGA104R5T,SC3D40065A,SFA10015T,SFS2301,SC3D30065I,SFS3415,SCW65R090CF,SC3D30065G,SFD50N06,SC3D30065H,SC3D30120H,SGD105R5T,SGP104R0T,SC3D30065D,SC3D30120D,SC3D30065A,SFD6008T,SCW65R041CF,S3M075120K3,SC3D20065I,SC3D20065H,SC3D20120H,SC3D20065A,SGA105R5T,SGA104R0T,SC3D20065D,SC3D20065G,SC3D20120D
HI-SEMICON（深鸿盛）场效应管（MOSFET）选型表
目录- 中低压功率MOSFETs 高压功率MOSFETs 超结MOSFETs
型号- SFU6007T,SFP20N65,SCF60R190C,SFD3006T,SFD6003T,SGP104R5T,SFF10N65R,SFD7N70,SFF4N60E,SFQ0320T4,SFM4009T,SFE6001T2,SFP20N60,SFK2N50,SFF60N06,SFM041R8T,SFD60N06,SFD2N50,SFP4N65,SFP33N10,SFP4N65E,SCP60R190C,SFP20N70,SFS3401,SFD4N60E,SFS3400,SFD6005T,SFD7N65E-Y,SFD7N50,SFM6005ST,SFF18N50,SCA60R280C,SFM4N65,SFD1N65,SCP70R360C6,SFD3015T,SGA855R0T,SFP50N06,SCA65R540T,SCF65R640C,SFQ0322T4,SFU4N65E,SFF12N65,SFD6006T,SFD6N70,SGM10HR14T,SFQ0420T4,SGM062R3T,SFS4525T,SFD3N50-P,SFN3009T,SCD60R360C,SFF6N70,SFU3006T,SCF65R1K15C,SFP9N20,SFF50N06,SFD6007T,SFF3N50-P,SFP10N60,SCF65R380C,SFP7N65E-Y,SCP65R380C,SCP60R280C,SFS4008T2,SFS2300,SFF7N65-Y,SCF60R280C,SFF13N50,SFF7N50,SCF65R540T,SFD50N06,SFP10N70,SCD65R1K2C,SFM4010T,SFD3N50TS,SFF6007T,SCF80R500C,SCD80R500C,SFF2N50,SFD3012T,SFA3018T,SFF7N65,SCF65R310C,SFF7N65E-Y,SCD70R360C6,SFF6006T,SCK65R1K15C,SFD4N65E,SFF15N10,SFU4N65,SFF7N70,SFD4003T,SFU9N65,SFF6005T,SFD7N65-Y,SCP60R160C,SCA60R190C,SCF80R950C,SFK3N50,SCF55R2K7C,SFF12N65-Y,SFE3007T,SFP3006T,SFD5N50,SGM6005DT,SFF9N20,SGF15N10,SFP60N06,SFS2N10,SCF70R600C6,SFD4001PT5,SFP10N65-Y,SFF3N50,SFM4N65E,SCD65R125C,SCF65R125C,SFD4N70,SFP7N65-Y,SFF5N50TS,SFP6005T,SCP65R125C,SGM031R1T,SCF70R420C,SCD70R420C,SFP12N65-Y,SCP65R540T,SCF60R160C,SFD4N65,SFS2N7002,SFF3N50TS,SFF33N10,SCF70R360C6,SFS2302B,SFS2301B,SFD15N10,SFF20N60,SFD6003PT,SGA104R5T,SFF20N65,SFS4606T,SFU4003T,SGD15N10,SFF9N50,SFD10N65-J,SFF4N65E,SFD4004PT,SFD9N65,SFF20N70,SFU10N65R,SCD55R2K7C,SFU6003T,SFF10N70,SCF60R360C,SFD2006T,SFF9N65,SFP13N50,SCD70R600C6,SFU7N70,SCD65R380C,SFD5N50TS,SFAP4580,SFF10N60,SCD65R540T,SCP60R360C,SFF4N65,SFM0320T4,SCF65R1K2C,SCP80R500C,SGP855R0T,SFU6005T,SFD10N65R,SFD3N50,SFP12N65,SFU6N70,SFU4N60E,SFF4N70,SFF10N65-Y,SFF9N90,SGU15N10,SFM3011T,SFF16N65,SFP110N55,SFU6006T,SFP18N50,SFU15N10,SFF5N50,SFF10N65-J,SFN6004T5,SFP59N10,SFD9N20,SCF65R240C,SCD65R640C,SFM3012T,SFS5N10S,SFN0250T2,SCD65R1K15C
【经验】一文介绍MOS损坏主要原因、开关原理和重要参数简要说明
MOS在控制器电路中的工作状态：开通过程、导通状态、关断过程、截止状态。MOS主要损耗也对应这几个状态：开关损耗（开通过程和关断过程），导通损耗，截止损耗（漏电流引起的，这个忽略不计），还有雪崩能量损耗。本文介绍MOS损坏主要原因、开关原理和重要参数简要说明。
设计经验 发布时间 : 2022-11-12
深鸿盛PDFN5*6 CLIP封装的30V/0.5mΩ超低内阻低压MOS，适用于无人机、BMS等领域 ｜视频
HI-SEMICON的PDFN5*6CLIP封装工艺30V 0.5mΩ超低内阻低压MOS管，具有以下优势：超低内阻，低导通损耗；低寄生量，低开通损耗；PDFN5X6贴片式CLIP封装，有效降低占板率，提供良好的散热通道；电路波动不易损坏。
产品 发布时间 : 2022-10-09
HI-SEMICON 产品 DC-DC 电源分享
型号- SC3D40065D,SC3D40120D,SC3D40065I,SC3D40065H,SC3D15120H,SC3D40065G,SGP104R5T,SC3D10120H,SGP103R0T,SGM15HR11T,S3M015120K3,SFM6008T,S3M040120K3,S3M065120K3,SGD6008T,SGA104R5T,S3M032120K3,SC3D40065A,SFA10015T,SGP157R5T,SGP105R5T,SC3D30065I,SC3D30065G,SC3D30065H,SC3D30120H,S3M050120K3,SFP20007,SGD105R5T,SGP104R0T,SC3D30065D,SC3D30120D,SC3D30065A,SGP10HR10T,S3M075120K3,SC3D20065I,SC3D20065H,SC3D20120H,SFP4024T,TSFD6008T,SC3D20065A,SGP6008T,SGA105R5T,SGA104R0T,SC3D20065D,SC3D20065G,SC3D20120D
电子商城
现货市场
服务
定制液冷板尺寸5mm*5mm~3m*1.8m，厚度2mm-100mm，单相液冷板散热能力最高300W/cm²。
最小起订量： 1片 提交需求>
可烧录IC封装SOP/MSOP/SSOP/TSOP/TSSOP/PLCC/QFP/QFN/MLP/MLF/BGA/CSP/SOT/DFN；IC包装Tray/Tube/Tape；IC厂商不限，交期1-3天。支持IC测试（FT/SLT），管装、托盘装、卷带装包装转换，IC打印标记加工。
最小起订量： 1pcs 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论