3.3 Комплементарная МОП-транзисторная логика (КМОП-ТЛ)

Пара транзисторов называется комплементарной, если они обладают одинаковыми параметрами, но разной проводимостью.

Основой КМОП ТЛ является инвертор.

КМОП-ТЛ (ИЛИ-НЕ)

и соединены последовательно, - параллельно.

Затворы и , и соединены.

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

а) Пусть . открыты (каналы образуются), закрыты (каналы не образуются). Сопротивления закрытых транзисторов велики, общее сопротивление параллельно соединенных  также будет велико, следовательно, велико будет и падение напряжения на нем, т. е. на выходе установится высокий потенциал: .

б) Пусть . закрыты (каналы не образуются), открыты (каналы образуются). Сопротивления открытых транзисторов малы, общее их сопротивление также мало, следовательно, мало и падение напряжения на нем, т. е. на выходе установится низкий потенциал: .

в) Пусть . открыты (каналы образуются), закрыты (каналы не образуются). Сопротивление открытого мало, сопротивление закрытого велико. Общее их сопротивление будет меньше меньшего, т. е. мало, следовательно, мало будет и падение напряжения на нем, поэтому на выходе установится низкий потенциал: .

Таким образом, схема осуществляет операцию ИЛИ-НЕ.

КМОП-ТЛ (И-НЕ)

соединены параллельно, - последовательно.

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

а) Пусть . открыты (каналы образуются), закрыты (каналы не образуются). Сопротивления закрытых транзисторов велики, общее сопротивление последовательно соединенных  также будет велико, следовательно, велико будет и падение напряжения на нем, т. е. на выходе установится высокий потенциал: .

б) Пусть . закрыты (каналы не образуются), открыты (каналы образуются). Сопротивления открытых транзисторов малы, общее их сопротивление также мало, следовательно, мало и падение напряжения на нем, т. е. на выходе установится низкий потенциал: .

в) Пусть . открыты (каналы образуются), закрыты (каналы не образуются). Сопротивление открытого мало, сопротивление закрытого велико. Общее их сопротивление будет велико, следовательно, велико будет и падение напряжения на нем, поэтому на выходе установится высокий потенциал: .

Таким образом, схема осуществляет операцию И-НЕ.

Преимущества КМОП ТЛ перед МОП ТЛ:

    Малое напряжение питания

(Т. к. один из транзисторов всегда находится в закрытом состоянии, то через каскад протекают только малые токи утечки, следовательно, потребляемая мощность мала, т. е. можно использовать малое напряжение питания.)

    Более высокое быстродействие.