Сравнительный анализ схем инверторов на МОП-транзисторах.

Вариант 1.МОП инвертор с двумя источниками питания.

Достоинство: второй источник питания Е1 в случае необходимости может управлять быстродействием элемента. При увеличении номинала Е2 увеличивается проводимость нагрузочного тр-ра Т2, что приводит к уменьшению выходного сопротивления схемы и к увеличению быстродействия (больший выходной ток за меньшее время перезаряжает нагрузочные емкости).

Недостаток: 2 источника питания.

Вариант 2. МОП инвертор с одним источником питания.

Достоинство: источник питания в схеме один.

Недостаток (в сравнении с 1 вариантом): тр-р Т2 имеет фиксированную проводимость, мы не можем управлять быстродействием инвертора.

Вариант 3. МОП инвертор с одним источником питания.

Достоинство: в режиме когда на выходе логический ноль и Т2 закрыт, потребляемая мощность равна нулю, т.е. у третьей модификации потребляемая мощность меньше чем у первой и второй.

Недостаток: увеличение выходного сопротивления в момент запирания Т2 приводит к снижению быстродействия. Быстродействие у третьей модификации меньше, чем у первой и второй модификаций.

Определить минимальное значение напряжения питания для схемы ТТЛ со сложным инвертором.  56 стр в лекциях?

Логический элемент И-НЕ на МОП-транзисторах. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.

МОП вентиль И-НЕ.

а) На оба входа подаются логические нули, на затворах транзисторов ~0 В по отношению к истоку, транзисторы Т1 и Т2 закрыты по управляющему напряжению. Транзистор Т3 открыт всегда. На выходе ~Е – логическая единица.

б)На входе А-логический ноль, канал у Т1 отсутствует, транзистор Т1 закрыт по напряжению. На входе В логическая единица, транзистор Т2 открыт по напряжению. В последовательной цепочке транзисторов между выходом и землей есть разрыв (отсутствие канала у Т1). На выходе ~Е – логическая единица.

в)На входе А-логическая единица, Т1 открыт, канал есть. На входе В – логический ноль, транзистор Т2 закрыт. На выходе Е – логическая единица.

г)На входах А и В – логические единицы. Каналы формируются у всех транзисторов логической части (между выходом и землей). Открыты все транзисторы. Для того чтобы обеспечить логический ноль на выходе, необходимо, чтобы G₃<<(G₁+G₂)или(R1+R2)<<R3

Определить напряжение логической «1»схемы ТТЛ с простым инвертором с открытым коллектором.

Логический элемент ИЛИ-НЕ на МОП-транзисторах. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.

МОП вентиль ИЛИ-НЕ.

а) На входах – логические нули, каналов нет, Т1 и Т2 закрыты. Т3 всегда открыт, так как его затвор подключен к высокому положительному напряжению питания. В параллельной цепочке – два разрыва. На выходе ~Е – логическая единица.

б) На входе А – логический ноль, канала нет, Т1 закрыт по напряжению. На В-логическая единица, канал сформирован. В схеме возникает проводящая цепь от питания до земли, делитель напряжения. Чтобы реализовать схему или-не и в данном режиме получить на выходе логический ноль, нужно, чтобы R2<<R3. Тогда на выходе  ~0 – логический ноль.

в) На входе А – логическая единица, канал у Т1 сформирован. На входе В-логический ноль, канала у Т2 нет, транзистор закрыт по напряжению. Аналогично второй строке таблицы возникает делитель напряжения. Чтобы реализовать схему или-не и в данном режиме получить на выходе логический ноль, нужно, чтобы R1<<R3.

г) На входы подаются логические единицы. Открыты все транзисторы. Для обеспечения на выходе напряжения логического нуля и реализации функции ИЛИ-не необходимо, чтобы выполнялось условие R1||R2<<R3.