Bài giảng Thiết kế số - Công nghệ thực hiện mạch: Transistor NMOS và PMOS, cổng logic CMOS - Hoàng Mạnh Thắng

Thiết kế số Công nghệ thực hiện mạch: Transistor NMOS và PMOS, cổng logic CMOS Người trình bày: TS. Hoàng Mạnh Thắng TexPoint fonts used in EMF: A A A A A Giá trị logic và mức điện áp Vss =0v, Vdd là điện áp nguồn cấp, V DD =+5V/+3.3V Mức V 0,max và V 1, min phụ thuộc vào công nghệ Các chuyển mạch transistor Mạch logic được hìh thành từ các transistor, và được điều khiển bởi tín hiệu logic x Loại thường được dùng để thực hiện chuyển mạch là metal oxide semiconductỏ field efect transistor (MOSFET) Có 2 loại MOSFET là: N-channel (NMOS) và P-channel (PMOS) Trước kia mạch dùng hoặc NMOS hoặc PMOS transistors, hiện nay dùng cả hai và được gọi Complementary MOS - CMOS Chuyển mạch dùng NMOS transistor Chuyển mạch dùng NMOS transistor Transistor hoạt động bằng cách điều khiển điện áp V G ở cổng G Nếu V G ở mức thấp thì không có kết nối giữa cực G và D  transistor ở trạng thái OFF Nếu V G ở mức cao thì transitor ON và làm việc giống chuyển mạch được đóng giữa cực G và D PMOS transistor làm việc như chuyển mạch Chuyển mạch dùng PMOS transistor Transistor hoạt động bằng cách điều khiển điện áp V G ở cổng G Nếu V G ở mức CAO thì không có kết nối giữa cực G và D  transistor ở trạng thái OFF Nếu V G ở mức THẤP thì transitor ON và làm việc giống chuyển mạch được đóng giữa cực G và D NMOS và PMOS trong mạch logic NMOS và PMOS trong mạch logic (cont.) Khi NMOS được ON thì cực D nối xuống GND. Khi PMOS được ON thì cực D nối xuống V DD , Lý do là: NMOS ko thể dùng để nối cực D hoàn toàn lên V DD và PMOS ko thể dùng để nối cựu D hoàn toàn xuống GND. Do vậy, cả PMOS và NMOS đuwocj dùng theo cặp trong mạch CMOS Cổng logic dùng CMOS Cổng này liên quan đến NMOS khi pull-down network (PDN) và PMOS trong pull-up network (PUN) Các chức năng được thực hiện bởi PDN và PUN là nghich đảo của nhau PDN và PUN sử dụng số transistor như nhau và được đặt sao cho đối lập nhau: PDN có các transistor nối nối tiếp thì PUN có các PMOS nối song song và ngược lại. Cổng logic CMOS C ổng NOT dùng CMOS Cổng NAND dùng CMOS Cổng NOR dùng CMOS Cổng AND dùng CMOS Cổng OR dùng CMOS Buffer không đảo dùng CMOS Cổng truyền dùng CMOS Buffer 3 trạng thái dùng CMOS