ШПОРЫ_1 / 39. Элементы И - НЕ , ИЛИ - НЕ на КМДП – транзисторах

§41 Элементы И - НЕ , ИЛИ - НЕ  на КМДП - транзисторах .

Схемы ЛЭ на КМДП - транзисторах строятся на базе соответствующего инвертора . Общей закономерностью построения таких схем является то , что параллельное соединение транзисторов одного типа сопровождается последовательным соединением транзисторов противоположного типа .

Схемы логических элементов , реализующих функции ИЛИ - НЕ и И - НЕ в ПЛ приведены на рис. 41.1.

Рисунок 41.1

В этих схемах инверторы образуются соответственно парами транзисторов VT2 и VT4.

Если в схеме 40.1.а x1=0 и x2=1 , то VT3 закрыт , а VT4 открыт . При этом Uзи1 =0 - Еп1 = - Еп1 , то так как канал VT1 p - типа  , то он тоже открыт . Uзи2 =Ux2 - Uп2 = Еп1 - Еп1 =0 ,т.е. VT2 закрыт . Транзисторы VT3 и VT4 связаны параллельно , и один из них открыт , тогда их общее сопротивление незначительное . Транзисторы VT1 и VT2 соединены последовательно , и один из них открыт , поэтому их сопротивление значительно больше . В результате на выходе y мы имеем лог.0 .

Уровень выходного напряжения не изменится , если x1=1 и x2=0 , либо x1=x2=1.Переход в единичное состояние на выходе возможен только при x1=x2=0.

В схеме рис.40.1.б низкий уровень выходного напряжения будет только при одновременно открытых VT3 и VT4 , что возможно при x1=x2=1 . В таком режиме транзисторы VT1 и VT2 закрыты , поскольку напряжение между затвором и стоком близко к нулю .

КМДП - элементы имеют ряд достоинств по сравнению с   ЛЭ других технологий . Так они потребляют очень небольшую мощность , расходуемую на перезарядку суммарной  ёмкости нагрузки при переключениях ( Рдин =Е²п1· Сf ) . В статическом режиме потребляемая мощность определяется лишь током утечки и не превышает 1мкВт на один вентиль . КМДП - элементы сохраняют работоспособность при небольших разбросах напряжения питания . Быстродействие элементов существенно  зависит  от напряжения питания : с увеличением Еп быстродействие увеличивается . К достоинствам КМДП - схем относится также большое входное сопротивление (10...100 МОм ) , большая нагрузочная способность (Краз> 50 ) и незначительная зависимость параметров от температуры .

Недостатком является повышенное напряжение источника питания (Еп=9В ) и относительная технологическая сложность изготовления .