Инвертор. Принцип действия
 Скачать 71.31 Kb.
|
|
Инвертор действительно ядро всех цифровых конструкций. Как только его работа и свойства будут понятны, проектирование более сложных структур, таких как вентили NAND, сумматоры, умножители и микропроцессоры, значительно упрощается. Электрическое поведение этих сложных цепей может быть почти полностью получено путем экстраполяции результатов, полученных для инверторов. Анализ инверторов может быть расширен, чтобы объяснить поведение более сложных вентилей, таких как NAND, NOR или XOR, которые, в свою очередь, образуют строительные блоки для таких модулей, как умножители и процессоры. В этой главе мы сконцентрируемся на одном воплощении инверторного затвора, то есть статического КМОП-преобразователя или, вкратце, КМОП-преобразователя. Это, безусловно, самая популярная в настоящее время и поэтому заслуживает нашего особого внимания. Принцип действия Логический символ и таблица истинности идеального инвертора показаны на рисунке ниже. Здесь A является входом, а B является инвертированным выходом, представленным их узловыми напряжениями. Используя положительную логику, логическое значение логики 1 представлено V dd, а логика 0 – 0. V th – пороговое напряжение инвертора, которое равно V dd / 2, где V dd – выходное напряжение. Выход переключается с 0 на V dd, когда вход меньше V th . Таким образом, для 0  Характеристики, показанные на рисунке, идеальны. Обобщенная структура схемы инвертора nMOS показана на рисунке ниже.  Из приведенного рисунка видно, что входное напряжение инвертора равно напряжению затвора на исток nMOS-транзистора, а выходное напряжение инвертора равно напряжению на выходе истока nMOS-транзистора. Напряжение между источником и подложкой nMOS также называется драйвером для транзистора, который заземлен; поэтому V SS = 0. Выходной узел связан с сосредоточенной емкостью, используемой для VTC. Инвертор резистивной нагрузки Базовая структура инвертора резистивной нагрузки показана на рисунке ниже. Здесь тип расширения nMOS действует как транзистор драйвера. Нагрузка состоит из простого линейного резистора R L. Питание схемы V DD, а ток стока I D равен току нагрузки I R.  Схема работы Когда вход транзистора возбуждения меньше порогового напряжения V TH (V в |