Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

17.2. A LEGFONTOSABB LOGIKAI ÁRAMKÖRCSALÁD, A CMOS RENDSZER ISMERTETÉSE 393
U t
PMOS
T 21
u be1
u be2
u be3
(A)
(B)
(C)
T 22
T 23
u ki
(D)
T 11
NMOS
T 12
T 13
17.16. ábra. A három bemenetű CMOS NOR kapu kapcsolási rajza.
táblázat szerint.
A B C D
0 0 0 1
1 0 0 0
0 1 0 0
1 1 0 0
0 0 1 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 1 0
Az áramkör kimenetén csak akkor jelenik meg logikai "1", ha mindhárom bemenetre alacsony
feszültségszint érkezik. Ekkor ugyanis az n-csatornás tranzisztorok lezárnak, a p-csatornás tranzisztorok
pedig kinyitnak, és a kimeneten közel U t feszültség jelenik meg. Ha bármelyik bemenetre
magas feszültségszint kerül, akkor valamelyik n-csatornás tranzisztor kinyit, és a vele
azonos bemenettel rendelkező p-csatornás tranzisztor lezár, ami miatt a kimeneten közel 0 feszültség
jelenik meg.
A CMOS NOR kapu küszöbfeszültségét az alábbi megfontolásokból határozhatjuk meg. Tételezzük
fel, hogy a kapcsolásban az n-csatornás tranzisztorokK n , a p-csatornás tranzisztorokK p
paraméterrel rendelkeznek, ahol a korábbiaknak megfelelően
K n = 1 2 µ nC0
∗ W n
és K p = 1 L n 2 µ pC0
∗ W p
. (17.55)
L p
Először számítsuk ki a küszöbfeszültséget akkor, ha a B ="0" és C ="0", és az A bemenet
"1"-ről "0"-ra változik. Ekkor a T 22 és T 23 tranzisztoroku SG = U t vezérlő jelet kapnak, azaz az
ellenállás tartományban működnek (a rajtuk lévő source-drain feszültség nulla értékű), a T 12 és
T 13 tranzisztoron pedig nem folyik áram. A kapu akkor éri el a küszöbfeszültséget, ha a bemenetiu
be1 feszültség csökkentésével a T 11 és a T 21 tranzisztorok az elzáródás feletti tartományban
működnek. Ez akkor következik be, ha
i D11 = K n (U th1 −U Pn ) 2 = K p (U t −U th1 −|U Pn |) 2 = i D21 , (17.56)