UВХ

Рис.9.21. Переходная характеристика инвертора на полевых транзисторах

Исключением является КМОП-инвертор, в котором U0 = 0 и для выравнивания фронтов переключения задают Kn0 = Kp0.

9.8. Логические элементы на МОП-транзисторах

Логическая функция в элементах выполняется с помощью группы переключающих транзисторов, к затворам которых подключены входные напряжения (рис.9.22).

UИП

ZН

UВЫХ

UВХn

UВХ1

Рис.9.22. Обобщенная схема многовходового логического элемента

193

F = A + B = A× B.

Таким образом, последовательно включенные транзисторы в переключающей группе выполняют логическую функцию И-НЕ.

2. Группа переключающих транзисторов, включенных параллельно (рис.9.24).

Рис.9.24. 2ИЛИ-НЕ логический элемент

В табл.9.2 приведены режимы работы транзисторов логического элемента.

Считав логическую функцию с таблицы истинности в совершенной дизъюнктивной форме для F = 1, получим:

195

F = A× B = A + B .

Таким образом, параллельно включенные транзисторы в переключающей группе выполняют логическую функцию ИЛИ-НЕ.

Пример. Разработать электрическую схему для выполнения логической функции

F= (A + CD)× (B + C)

вn-МОП-базисе с нелинейной нагрузкой.

1. Поскольку в n-МОП базисе логическая функция всегда имеет инверсию, то необходимо преобразовать заданную логическую функцию с помощью правила двойной инверсии к базису И- ИЛИ-НЕ:

F= (A + CD)× (B + C)= (A + CD)+ (B + C)=

=А×CD + В ×С = А×(С + D)+ B ×С .

2.Для разработки электрической схемы учтем, что логиче-

ское умножение реализуется последовательным включением транзи-

сторов переключающей группы, а логическое сложение - параллельным включением транзисторов (рис.9.25).

Рис.9.25. Электрическая схема соединения n-МОП переключающих транзисторов логического элемента

196

3. Теперь необходимо подключить единую нагрузку, соответствующую заданному типу логики (рис.9.26).

Рис.9.26. Электрическая схема логического элемента с нелинейной нагрузкой

4. Для задания инверсного сигнала C в электрическую схему включается инвертор (рис.9.27).

Рис.9.27. Полная электрическая схема логического элемента, выполняющего логическую функцию F = (A + CD)(B + C)

197