Базовый КМОП-элемент ИЛИ—НЕ

Рассматриваемый элемент реализован на полевых транзисторах класса металл — диэлектрик — полупроводник с индуцированными каналами «р-» и «n-» типов на комплементарных (взаимодополняющих) транзисторах. Название элемента составлено из первых букв слов «комплементарный», «металл», «окисел», «полупроводник».

Основу структуры такого элемента составляет ключ на КМОП-транзисторах.

По существу КМОП-элемент представляет собой делитель напряжения источника питанияЕ_п. Одно плечо делителя составляюткоммутирующие (управляющие) транзисторы VT1, VT2, VT3 другое плечо составляютнагрузочные транзисторы VT4, VT5, VT6. В силу разной проводимости каналов транзисторов логический сигнал на входе запирает один из управляющих транзисторов и отпирает соответствующий нагрузочный транзистор, или наоборот.

Если на любой из входов (например, первый) подается высокий потенциал U¹ (x₁ = 1, x₂= x₃ =0), то VT1 открывается и сопротивление плеча, состоящего из управляющих транзисторов, уменьшается. Одновременно запирается транзистор VT4 и сопротивление плеча, состоящего из нагрузочных транзисторов, становится весьма значительным при этом большая часть напряжения Е_п выделяется на нагрузочных транзисторах и на выходе элемента получится низкий потенциал U⁰ (у = 0).

Только,когда на всех входах присутствует низкий потенциал U⁰ (x₁ = x₂= x₃ =0)_,управляющие транзисторы заперты, а нагрузочные транзисторы открыты. Поэтому падениенапряжения на нагрузочных транзисторах мало, а на управляющих — велико: на выходе высокий потенциал U^l (у=1).

Таким образом, при х₁=1 у=0, при x₁ = x₂= x₃ =0у=1, т. е. элемент реализует функцию ИЛИ-НЕ.

К классу КМОП относятся, в частности, микросхемы серий К176, 564

Параметры ИС КМОП

Достоинства:

- высокая степень интеграции,

- высокая помехоустойчивость

- малая потребляемая мощность,

- высокая помехоустойчивость,

- большая нагрузочная способность.

Недостатки:

- малый коэффициент объединения по входу,

- -низкое быстродействие.