一、MOS管
NMOS管的結(jié)構(gòu)示意圖和表示符號如圖所示,在P型襯底上制作兩個摻雜N型區(qū),形成MOS管的源極S 和漏極D ,中間電極稱為柵極G,柵極和襯底之間通過SiO2 絕緣層隔開。
下圖為NMOS輸出特性曲線,采用共源極接法,漏極特性曲線可分為三個工作區(qū),截止區(qū),可變電阻區(qū),飽和區(qū)
當(dāng)Vgs<Vgs(th) 時,處于截止區(qū),此時源極和漏極之間近似沒有導(dǎo)電溝道;
當(dāng)Vgs>Vgs(th) 時,曲線以上可分為兩部分,虛線以左為可變電阻區(qū),當(dāng)Vgs一定時,id與Vds之比近似為一個常數(shù);虛線以右為飽和區(qū),此時漏極電流id的大小基本只與Vgs的大小有關(guān);
MOS管搭建反相器
下圖為反相器的結(jié)構(gòu)示意圖,由一個PMOS和一個NMOS拼接而成
當(dāng)v=1時,T1截止,T2導(dǎo)通,vo=0;
當(dāng)v=0時,T1導(dǎo)通,T2截止,vo=1;
MOS管搭建傳輸門
利用PMOS和NMOS的互補性可以拼接而成CMOS傳輸門
當(dāng)C=1時,傳輸門開啟,輸出端=輸入端
MOS管搭建與非門
如圖為CMOS搭建的與非門結(jié)構(gòu),由兩個并聯(lián)的PMOS和兩個串聯(lián)的NMOS構(gòu)成
當(dāng)A=B=1時,T2和T4導(dǎo)通,Y=0;
當(dāng)A=B=0時,T3和T1導(dǎo)通,Y=1;
當(dāng)A=1,B=0時,T3導(dǎo)通,T2導(dǎo)通,但T4截止,Y=1;
當(dāng)A=0,B=1時,T1導(dǎo)通,T4導(dǎo)通,但T2截止,Y=1;
對應(yīng)關(guān)系為:
二、與非門R-S鎖存器
R-S鎖存器是靜態(tài)存儲單元中最基本的一種電路結(jié)構(gòu),通常由兩個或非門或者與非門組成,下圖為與非門搭建R-S鎖存器的電路結(jié)構(gòu)圖
基本RS鎖存器由電平觸發(fā),并且有一個重要的約束條件:/SD和/RD不能同時為零。
即存在約束條件 RD ·SD=0其中Q為初態(tài),Q*為次態(tài)
三、電平觸發(fā)器
觸發(fā)器通常分為電平觸發(fā),邊沿觸發(fā),脈沖觸發(fā)
電平觸發(fā)RS鎖存器
由兩個與非門和SR鎖存器組成電平觸發(fā)器
只有當(dāng)CLK=1為高電平時,G3、G4輸出端才收R和S輸入端控制
帶異步復(fù)位,異步置位的電平觸發(fā)RS鎖存器
只需在/SD和/RD加入低電平,即可將觸發(fā)器置1和置0;在正常由時鐘信號控制情況下/SD和/RD應(yīng)為高電平
電平觸發(fā)D觸發(fā)器
電平觸發(fā)D觸發(fā)器,也稱D型鎖存器
若D為1,在CLK=1期間,輸出端Q為1,在CLK=0低電平期間,輸入端D無效,輸入端與非門置1,輸出端Q保持不變;若D為0,在CLK=1期間,輸出端Q為0,在CLK=0低電平期間,輸出端Q保持0不變,完成了鎖存功能
代碼如下(示例):
四、邊沿觸發(fā)器
為提高觸發(fā)器可靠性,增強抗干擾能力,希望觸發(fā)器的次態(tài)僅僅取決于CLK信號上升沿或下降沿時刻輸入信號的狀態(tài),而之前和之后的狀態(tài)不對輸出造成影響
下圖為由兩個電平D觸發(fā)器搭建的邊沿觸發(fā)器
當(dāng)CLK為低電平時,CLK1為高電平,F(xiàn)F1的輸出Q跟隨D變化而變化,保持Q1=D,此時CLK2為低電平,F(xiàn)F2的輸出Q2保持原來的狀態(tài)不變文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-789750.html
當(dāng)CLK由低電平變高電平時,CLK1變?yōu)榈碗娖?,Q1保持為CLK上升沿到達前瞬間輸入端D的狀態(tài)(這也時setup存在的原因),此后不隨D的狀態(tài)而改變。而此時CLK2變?yōu)楦唠娖剑琎2跟隨當(dāng)前時鐘沿傳輸?shù)牡臄?shù)據(jù)Q1變化,此時Q被置位成時鐘上升沿瞬間D端的狀態(tài),而于之后D的狀態(tài)無關(guān)。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-789750.html
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