(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Программные средства foundation (то есть схема может интерпретировать их и как О, и как 1). У КМОП-схем с другими напряжениями питания - например, 3.3 или 2.7 вольта - имеется аналогичное разделение диапазонов напряжений. .10 В \.5В 0.0 В Логическая 1 (высокий уровень) Логический О (низкий уровень) неопределен- ный логический уровень Рис. 3.6. Логические уровни для типичных логических КМОП-схем 3.3.2. МОП -транзисторы МОП-транзистор можно представить как устройство с 3 выводами, которое действует подобно управляемому напряжением резистору. Как изображено на рис. 3.7, напряжение, приложенное ко входу, изменяет сопротивление между нижним и верхним выводами. В логических схемах МОП-транзистор работает так, что его сопротивление всегда либо очень велико (при этом транзистор закрыт ), либо очень мало (при этом транзистор открыт ). Рис. 3.7. Представление МОП-транзистора в виде резистора, сопротивление которого зависит от управляющего напряжения Существуют два типа МОП-транзисторов: с и-каналом и с р-каналом; названия определяются типом полупроводникового материала, использованного в качестве управляемого резистора. Условное обозначение МОП-транзистора с каналам п-типа [пМОП-транзистор; n-channel MOS (NMOS) transistor] приведено на рис. 3.8. Выводы имеют следующие названия: затвор (gate), исток (source) и сток (drain). Глядя на условное обозначение транзистора, можно догадаться, что в нормальных условиях потенциал стока выще потенциала истока. затвор Резистор, управляемый напряжением: с сток увеличением V значение R уменьшается Рис. 3.8. Условное обозначение МОП-транзистора с каналом п-типа gs исток Примечание: обычно V >0 Напряжение между затвором и истоком (V )у МОП-транзистора с каналом п-типа обычно равно нулю или положительно. Если V = О, то сопротивление между стоком и истоком (Лр очень велико и составляет, по крайней мере, мегаом (10 Ом) или больше. По мере увеличения V (то есть с увеличением напряжения на затворе) R уменьшается до очень малого значения порядка 10 Ом, а у некоторых транзисторов и меньше. Условное обозначение МОП-транзистора с каналам р-типа [рМОП-транзис-тор; p-ciiannel MOS (PMOS) transistor] приведено на рис. 3.9. Его функциониро- вание аналогично работе МОП-транзистора с каналом и-типа, за исключением того, что обычно исток имеет более высокий потенциал, чем сток, а равно нулю или отрицательно. Если V равно нулю, то сопротивление между истоком и стоком (R) очень велико. С уменьшением V (когда напряжение на затворе становится все более отрицательным) R уменьшается, принимая в конце концов очень малое значение. Затвор МОП-транзистора называют изолированным, поскольку он отделен от истока и стока изолирующим материалом, имеющим очень большое сопротивление. Тем не менее, напряжение на затворе создает электрическое поле, которое увеличивает или уменьшает ток, текущий от истока к стоку. Этот полевой эффект дал название транзистору - полевой транзистор . По этой причине, независимо от напряжения на затворе, никакой ток практически не течет от затвора к истоку или от затвора к стоку. Сопротивления между затвором и другими выводами очень велики, намного больше мегаома. Ток, протекающий по этим сопротивлениям, очень мал, обычно меньше одного микроампера (мкА, 10 А), и называется током утечки (leakage current). затвор Резистор, управляемый напряжением с Рис. 3.9. Условное обозна- уменьшение V значение R, уменьша- чение МОП-транзистора с исток ЙТГЧ1 каналомр-типа сток Примечание обычно V < О Само условное обозначение МОП-транзистора напоминает нам, что между затвором и двумя другими выводами нет никакого соединения. Однако изображение МОП-транзистора наводит на мысль, что затвор имеет емкостную связь с истоком и стоком. В быстродействующих схемах мощность, расходуемая при заряде и разряде этих емкостей при каждом изменении входного сигнала, составляет заметную долю потребляемой схемой мощности. 3.3.3. Базовая схема КМОП-инвертора Схемь[ КМОП-логики (CMOSlogic) образуются в результате совместного использования дополняющих друг друга иМОП- ирМОП-транзисторов. Самой простой КМОП-схемой является логический инвертор, для которого необходимо по одному транзистору каждого типа, соединенных как показано на рис. 3.10(a). Напряжение питания V обычно может быть в диапазоне 2-6 В и наиболее часто выбирается равным 5.0 В для совместимости с ТТЛ-схемами. В идеальном случае поведение схемы КМОП-инвертора можно описать всего лишь двумя строками таблицы, приведенной на рис. 3.10(b): ИМПЕДАНС И СОПРОТИВЛЕНИЕ Формально между терминами импеданс и сопротивление имеется различие, но инженеры-электрики часто используют эти термины как равнозначные. Так же поступаем в этой книге и мы. VdD = +5 0B -D V,
-t>- Рис. 3.10. КМОП-инвертор (a) принципиальная схема; (b) таблица, описывающая работу схемы (L - низкий уровень, Н -высокий уровень, on - открыт, off -закрыт), (с) условное обозначение 1. Fjjj равно 0.0 В. В этом случае нижний, я-канальный транзистор QI закрыт, так как у него напряжение равно О В, а верхний, р-канальный транзистор Q2 открыт, так как у него напряжение V имеет большое по величине отрицательное значение (-5.0 В). Поэтому сопротивление транзистора Q2, включенного между шиной питания (Kpjj, + 5.0 В) и выходом (дцу), мало, и выходное напряжение равно 5.0 В. 2. V равно 5.0 В. При этом транзистор Q1 открыт, поскольку у него напряжение V равно +5.0 В, а транзистор Q2 закрыт, так как у него V равно 0. Таким образом, транзистор QI представляет собой малое сопротивление между выходом схемы и землей, и выходное напряжение равно О В. Из сказанного ясно, как ведет себя логический инвертор: при напряжении О вольт на входе выходное напряжение равно 5 вольтам, и наоборот. Другой способ наглядного представления работы КМОП-схемы состоит в изображении транзисторов в виде ключей. Как показано на рис. 3.11 (а), -канальный (нижний) транзистор заменяется ключом с нормально разомкнутым контактом, ар-канальный (верхний) транзистор - нормально замкнутым ключом. При подаче на вход высокого напряжения состояние каждого из ключей изменяется на состояние, противоположное первоначальному, как показано на рис. 3.11(b). Модель с ключами позволяет нагляднее представить работу КМОП-инвертора. Как показано на рис. 3.12, для р- и и-канальных транзисторов испол ьзуются различные условные обозначения, чтобы отразить логику их работы. Когда к затвору п-канального транзистора (QI) приложено напряжение высокого уровня, он находится в открытом состоянии и ток течет от стока к истоку; это кажется достаточно естественным. Противоположная ситуация наблюдается в отношении р-канально-го транзистора {Q2). Он находится в открытом состоянии, когда к его затвору приложено напряжение низкого уровня; кружок на затворе указывает на инвертирование. ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |