CMOS閘電路

在開始CMOS閘電路學習之前需要先搞清楚什麼是CMOS。

1。什麼是CMOS

CMOS = C + MOS

C又是什麼玩意，MOS又是什麼東東呢？

1。什麼是MOS

MOS管其實就加了一層金屬鋁的場效電晶體。什麼又是場效電晶體呢？如下圖

白色部分是P型半導體，兩個類似於槽型的東東是N型半導體。類比一下，

一半P型半導體 + 一半N型半導體 = PN接面（二極體）。

一半P型半導體 + 兩半N型半導體 = 場效電晶體

如上圖，如果去掉陰影部分，就變成了場效電晶體。陰影部分是金屬鋁氧化物。換句話說：

場效電晶體 + 一層金屬鋁氧化物 = MOS管

之所以叫他MOS管是因為金屬鋁氧化物的英文縮寫就是MOS。又因為他是一個場效電晶體，故名MOS管。

在柵源之間（柵極G 和源極S之間）加上一個電壓（這個電壓一定要大於開啟電壓）。金屬鋁下面會形成一個溝道，從而是漏源之間（漏極D和源極S之間）導通。（關於這些內容如有不懂，請看我的類比電路專欄，即下面連結）

MOS管的輸入輸出特性（伏安特性）如下圖

由於柵源（GS）之間被絕緣層所隔離，所以不存在電流，所以沒有輸入特性曲線。

2。C又是什麼東東呢

在MOS管當中有PMOS管，有NMOS管。但沒有組合後的MOS管。PMOS+NMOS=CMOS（也就是組合後的MOS）。因為PMOS和NMOS的是相反的。兩個相反的組合起來就形成了互補，這裡面的C其實就是英文代詞complementary（互補）的縮寫。

3。CMOS閘電路

C知道了，MOS管知道了。終於到了CMOS閘電路。如下圖

那麼我們來看一下，這個閘電路是如何得到邏輯0和邏輯1的。

假設

是NMOS。

是PMOS。

（1）當輸入

=0時，則

導通，

截止。由於

截止所以內阻很高，所以

輸出高電平。

（2）當輸入

=

時，則

截止，

導通，所以

輸出低電平。

這樣就實現了高低電平。

但是

接的是電源電壓，他是一個連續的模擬量（三相電壓是一個正弦波）。而不是一個離散的0或者1。則他的電壓傳輸特性如下圖。

上圖只是給出了輸入電壓和輸出電壓之間的關係。那麼電流呢。同MOS管一樣，輸入是沒有電流的（因為絕緣層的關係）。所以只有輸出電流，如下圖：