Lägg till favorit set Hemsida
Placera:Hem >> Nyheter >> Elektron

Kategori

produkter Tags

Fmuser webbplatser

PMOS och NMOS transistorer

Date:2022/1/6 18:23:14 Hits:

Mikroprocessorer är byggda av transistorer. I synnerhet är de konstruerade av MOS-transistorer. MOS är en akronym för Metal-Oxide Semiconductor. Det finns två typer av MOS-transistorer: pMOS (positiv-MOS) och nMOS (negativ-MOS). Varje pMOS och nMOS är utrustad med tre huvudkomponenter: gate, source och drain.

För att korrekt förstå hur en pMOS och en nMOS fungerar är det viktigt att först definiera några termer:

sluten krets: Detta betyder att elen flyter från porten till källan.

öppen krets: Detta betyder att elektriciteten inte flödar från porten till källan; utan snarare strömmar elektricitet från porten till avloppet.

När en nMOS-transistor tar emot en icke försumbar spänning, fungerar anslutningen från källan till avloppet som en tråd. Elektricitet kommer att flöda från källan till avloppet obehindrat - detta kallas en sluten krets. Å andra sidan, när en nMOS-transistor tar emot en spänning på runt 0 volt, kommer anslutningen från källan till avloppet att brytas och detta kallas en öppen krets.

Exempel på en nMOS-transistor

Transistorn av p-typ fungerar exakt mot n-typstransistorn. Medan nMOS kommer att bilda en sluten krets med källan när spänningen är icke försumbar, kommer pMOS att bilda en öppen krets med källan när spänningen är icke försumbar.

Exempel på en pMOS-transistor

Som du kan se på bilden av pMOS-transistorn som visas ovan är den enda skillnaden mellan en pMOS-transistor och en nMOS-transistor den lilla cirkeln mellan grinden och den första stapeln. Denna cirkel inverterar värdet från spänningen; så om grinden sänder en spänning som representerar ett värde på 1, kommer växelriktaren att ändra 1:an till 0 och få kretsen att fungera därefter.

Eftersom pMOS och nMOS fungerar på ett motsatt sätt - på ett komplementärt sätt - när vi kombinerar dem båda till en gigantisk MOS-krets, kallas det en cMOS-krets, vilket står för komplementär metalloxid-halvledare.

Använder MOS-kretsarna

Vi kan kombinera pMOS- och nMOS-kretsar för att bygga mer komplexa strukturer som kallas GATES, mer specifikt: logiska grindar. Vi har redan introducerat konceptet för dessa logiska funktioner och deras tillhörande sanningstabeller i den tidigare bloggen, som du kan hitta genom att klicka på här..

Vi kan koppla en pMOS-transistor som ansluter till källan och en nMOS-transistor som ansluter till jord. Detta kommer att vara vårt första exempel på en cMOS-transistor.

Exempel på en NOT-grind

Denna cMOS-transistor fungerar på ett sätt som liknar den INTE logiska funktionen.

Låt oss ta en titt på NOT-sanningstabellen:

INTE sanningstabell

I NOT-sanningstabellen är varje ingångsvärde: A inverterat. Vad händer med kretsen ovan?

Tja, låt oss föreställa oss att ingången är en 0.

0:an kommer in och går både upp och ner i tråden till både pMOS (överst) och nMOS (nederst). När värdet 0 når pMOS, inverteras det till en 1; så anslutningen till källan är stängd. Detta ger ett logiskt värde på 1 så länge som anslutningen till marken (avloppet) inte också är stängd. Tja, eftersom transistorerna är komplementära vet vi att nMOS-transistorn inte kommer att invertera värdet; så det tar värdet 0 som det är och kommer - därför - att skapa en öppen krets till marken (avlopp). Således produceras ett logiskt värde på 1 för grinden.

Ett IN-värde på 0 ger ett UT-värde på 1

Vad händer om en 1 är IN-värdet? Tja, efter samma steg som ovan skickas värdet 1 till både pMOS och nMOS. När värdet tas emot av pMOS, inverteras värdet till en 0; sålunda är anslutningen till SOURCE öppen. När värdet tas emot av nMOS, blir värdet inte inverterat; sålunda förblir värdet en 1. När ett värde på 1 tas emot av nMOS stängs anslutningen; så anslutningen till marken är stängd. Detta ger ett logiskt värde på 0.

Ett IN-värde på 1 ger ett UT-värde på 0.

Att sätta de två uppsättningarna av input/output tillsammans ger:

Sanningsbordet för en NOT-port.

Det är ganska lätt att se att denna sanningstabell är exakt samma som den som den logiska funktionen INTE producerar. Detta är alltså känt som en NOT-grind.

Kan vi använda dessa två enkla transistorer för att göra mer komplicerade strukturer? Absolut! Därefter kommer vi att bygga en NOR-grind och en OR-grind.

Ett exempel på en NOR-grind

Denna krets använder två pMOS-transistorer i toppen och två nMOS-transistorer längst ner. Återigen, låt oss titta på ingången till grinden för att se hur den beter sig.

När A är 0 och B är 0, kommer denna grind att invertera båda värdena till en 1 när de når pMOS-transistorerna; nMOS-transistorerna kommer dock båda att behålla värdet 0. Detta kommer att leda till att grinden producerar ett värde på 1.

När A är 0 och B är 1, kommer denna grind att invertera båda värdena när de når pMOS-transistorerna; så A kommer att ändras till 1 och B kommer att ändras till 0. Detta kommer inte att leda till källan; eftersom båda transistorerna kräver en sluten krets för att ansluta ingången till källan. nMOS-transistorerna inverterar inte värdena; så kommer nMOS associerad med A att producera en O, och nMOS associerad med B kommer att producera en 0; sålunda kommer nMOS associerad med B att producera en sluten krets till marken. Detta kommer att leda till att grinden producerar ett värde på 1.

När A är 1 och B är 0, kommer denna grind att invertera båda värdena när de når pMOS-transistorerna; så A kommer att ändras till 0 och B kommer att ändras till 1. Detta kommer inte att leda till källan; eftersom båda transistorerna kräver en sluten krets för att ansluta ingången till källan. nMOS-transistorerna inverterar inte värdena; så kommer nMOS associerad med A att producera en 1, och nMOS associerad med B kommer att producera en 0; sålunda kommer nMOS associerad med A att producera en sluten krets till marken. Detta kommer att leda till att grinden producerar ett värde på 0.

När A är 1 och B är 1, kommer denna grind att invertera båda värdena när de når pMOS-transistorerna; så A kommer att ändras till 0 och B kommer att ändras till 0. Detta kommer inte att leda till källan; eftersom båda transistorerna kräver en sluten krets för att ansluta ingången till källan. nMOS-transistorerna inverterar inte värdena; så kommer nMOS associerad med A att producera en 1, och nMOS associerad med B kommer att producera en 1; sålunda kommer nMOS associerad med A och nMOS associerad med B att producera en sluten krets till marken. Detta kommer att leda till att grinden producerar ett värde på 0.

Således är portens sanningstabell följande:

Utgången från NOR-grinden.

Samtidigt är den logiska NOR-funktionens sanningstabell som följer:

Utsignalen från NOR Logical Function.

Således har vi bekräftat att denna grind är en NOR-grind eftersom den delar sin sanningstabell med den logiska NOR-funktionen.

Nu kommer vi att sätta ihop båda grindarna, som vi har skapat hittills, för att producera en ELLER-grind. Kom ihåg att NOR står för NOT OR; så om vi inverterar en redan inverterad gate får vi tillbaka originalet. Låt oss testa detta för att se det i praktiken.

Exempel på en ELLER-grind

Vad vi har gjort här är att vi har tagit NOR-grinden från tidigare och applicerat en NOT-grind på utgången. Som vi har visat ovan kommer NOT-grinden att ta värdet 1 och mata ut en 0, och NOT-grinden kommer att ta värdet 0 och mata ut en 1.

Detta kommer att ta värdena för NOR-grinden och konvertera alla 0:or till 1:or och 1:or till 0:or. Således kommer sanningstabellen att se ut som följer:

Sanningstabell över en NOR-grind och en OR-grind

Om du vill ha mer träning på att testa dessa grindar, testa gärna ovanstående värden själv och se att grinden ger likvärdiga resultat!

Exempel på en NAND-grind

Jag hävdar att detta är en NAND-grind, men låt oss testa denna gates sanningstabell för att avgöra om det verkligen är en NAND-grind.

När A är 0 och B är 0, kommer A:s pMOS att producera en 1:a, och A:s nMOS kommer att producera en 0; således kommer denna grind att producera en logisk 1:a eftersom den är ansluten till källan med en sluten krets och frånkopplad från marken med en öppen krets.

När A är 0 och B är 1, kommer A:s pMOS att producera en 1:a, och A:s nMOS kommer att producera en 0; således kommer denna grind att producera en logisk 1:a eftersom den är ansluten till källan med en sluten krets och frånkopplad från marken med en öppen krets.

När A är 1 och B är 0, kommer B:s pMOS att producera en 1:a, och B:s nMOS kommer att producera en O; således kommer denna grind att producera en logisk 0:a eftersom den är ansluten till källan med en sluten krets och frånkopplad från marken med en öppen krets.

När A är 1 och B är 1, kommer A:s pMOS att producera en 0, och A:s nMOS kommer att producera en 1; så vi måste kontrollera B:s pMOS och nMOS också. B:s pMOS kommer att producera en O, och B:s nMOS kommer att producera en 0; således kommer denna grind att producera en logisk nolla eftersom den kopplas bort från källan med en öppen krets och ansluten till marken med en sluten krets.

Sanningstabellen är som följer:

Ovanstående ports sanningstabell.

Samtidigt är den logiska NAND-funktionens sanningstabell som följer:

Således har vi verifierat att detta verkligen är en NAND-grind.

Nu, hur bygger vi en OCH-grind? Tja, vi kommer att bygga en AND-grind på exakt samma sätt som vi byggde en OR-grind från en NOR-grind! Vi kommer att ansluta en växelriktare!

Exempel på en AND-grind

Eftersom allt vi har gjort är att tillämpa en NOT-funktion på en NAND-grinds utgång, kommer sanningstabellen att se ut så här:

Komplett sanningstabell över OCH och NAND

Återigen, vänligen verifiera för att se till att det jag säger är sanningen.

Idag har vi tagit upp vad som är pMOS- och nMOS-transistorer samt hur man använder dem för att bygga mer komplexa strukturer! Jag hoppas att du tyckte att den här bloggen var informativ. Om du skulle vilja läsa mina tidigare bloggar så hittar du listan nedan.

Lämna ett meddelande 

Namn *
E-postadress *
Telefon
Adress
Koda Se verifieringskoden? Klicka uppdatera!
Meddelande
 

meddelande~~POS=TRUNC

Kommentarer Loading ...
Hem| Om Oss| Produkter| Nyheter| Download| Support| Återkoppling| Kontakta oss| Service

Kontakt: Zoey Zhang Webb: www.fmuser.net

WhatsApp / Wechat: +86 183 1924 4009

Skype: tomleequan E-post: [e-postskyddad] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Adress på engelska: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 Adress på kinesiska: 广州市天河区黄埔大道西273台惠广州市天河区黄埔大道西305台惠口台3(XNUMX)