论带缓冲器的CMOS-与非门电路

1论带缓冲器的CMOS与非门电路湖南工学院电子0902班45号周智强摘要:论述了CMOS与非门存在的三个缺点:输出电队Ro受输入端状态的影响,输出的高、低电平受输入端数目的影响,输入端工作状态不同时对电压传输特性的影响.讲清楚了带缓冲器的CMOS与非门是怎样克服、解决这三个缺点的,克服、解决这三个缺点是输出端的缓冲器起的作用,每个输入端的缓冲器是用于得到所需与非门逻辑功能的.关键词:与非门；或非门；缓冲器21.CMOS与非门电路图1是CMOS与非门的基本结构形成,它由两个并联的P沟道增强型MOS管T1、T3和两个串联的N沟道增强型MOS管T2、T4组成..假定:每个MOS管的导通内阻均为Ron,截止内阻Roff≈∞.设:N沟道MOS管的开启电压为Vgs(th)N.P沟道MOS管的开启电压为Vgs(th)P,Vgs(th)P是一个负数.设:输人高电平VlH=VDD,用1态表示.输人低电平VlL=OV,用0态表示.31.2CMOS与非门存在的问题（1）从表1可见：a输出电阻Ro受输人端状态的影响；b输人状态的不同可以使输出电阻相差4倍之多..(2)从表1可见：a.输出的高、低电平受输人端数目的影响。b.输人端数目越多,串联的驱动管数目也越多.输出的低电平Vol也越高。c.而当输人全部为低电平时,输人端越多,负载管并联的数目越多,输出高电平Voh也更高一些。(3)输入端工作状态不同时，对电压传输特性也有影响。a.当输入全部为高电平时，输出为低电平，输入端数目越多，Vol就升高；b.当输入全部为低电平时，输出为高电平，输入端数目越多，Voh也升高。所以，输入端工作状态不同时，对电压传输特性也有影响。453.带缓冲级的CMOS与非门电路为了克服这些缺点,在目前生产的CC4000系列和74HC系列CMOS电路中均采用带缓冲级的结构，就是在门电路的每个输人端、输出端各增设一级反相器，如图3所示加进的这些具有标准参数的反相器称为缓冲器。675.输入端缓冲器的作用从上面的分析可知:克服CMOS与非门电路的3个缺点是由输出端的缓冲器得到的.那么,输人端的缓冲器起什么作用呢?那是为了得到与非门的逻辑功能的.或非门通过输人端和输出端的缓冲器一起才能得到与非门的逻辑功能.如果只有输出端的缓冲器,没有输人端的缓冲器,或非门是不能变成与非门的,是得不到与非门的逻辑功能的.参考文献：1.阎石.数字电子技术基础【M】.北京:高等教育出版社,20082.罗萍.集成电路设计导论【M】.北京：清华大学出版社，2010