Tranzistò PMOS ak NMOS

Mikroprosesè yo bati nan tranzistò. An patikilye, yo konstwi soti nan tranzistò MOS. MOS se yon akwonim pou Metal-Oxide Semiconductor. Gen de kalite tranzistò MOS: pMOS (pozitif-MOS) ak nMOS (negatif-MOS). Chak pMOS ak nMOS vini ekipe ak twa eleman prensipal: pòtay la, sous la, ak drenaj la.

Pou byen konprann ki jan yon pMOS ak yon nMOS opere, li enpòtan premye defini kèk tèm:

sikwi fèmen: Sa vle di ke elektrisite a ap koule tankou dlo soti nan pòtay la nan sous la.

sikwi louvri: Sa vle di elektrisite a pa ap koule soti nan pòtay la nan sous la; men pito, elektrisite ap koule soti nan pòtay la nan drenaj la.

Lè yon tranzistò nMOS resevwa yon vòltaj ki pa neglijab, koneksyon ki soti nan sous la nan drenaj la aji kòm yon fil. Elektrisite ap koule soti nan sous la nan drenaj la san anpeche - sa a se refere yo kòm yon sikwi fèmen. Nan lòt men an, lè yon tranzistò nMOS resevwa yon vòltaj nan alantou 0 vòlt, koneksyon ki soti nan sous la nan drenaj la pral kase epi yo refere yo kòm yon sikwi louvri.

Egzanp yon tranzistò nMOS

Tranzistò p-tip travay egzakteman kont transistò n-tip la. Tandiske nMOS la pral fòme yon sikwi fèmen ak sous la lè vòltaj la pa neglijab, pMOS la pral fòme yon sikwi louvri ak sous la lè vòltaj la pa neglijab.

Egzanp yon tranzistò pMOS

Kòm ou ka wè nan imaj la nan tranzistò pMOS yo montre pi wo a, diferans ki genyen ant yon tranzistò pMOS ak yon tranzistò nMOS se ti sèk ki genyen ant pòtay la ak premye ba a. Sèk sa a envèse valè a soti nan vòltaj la; kidonk, si pòtay la voye yon reprezantan vòltaj nan yon valè 1, Lè sa a, varyateur la pral chanje 1 a nan yon 0 epi lakòz kous la fonksyone kòmsadwa.

Depi pMOS ak nMOS fonksyone nan yon fason opoze - nan yon fason konplemantè - lè nou konbine tou de nan yo nan yon sèl sikwi MOS jeyan, yo rele sa yon sikwi cMOS, ki vle di konplemantè metal-oksid semiconductor.

Sèvi ak sikwi MOS yo

Nou ka konbine pMOS ak nMOS sikui yo nan lòd yo bati estrikti ki pi konplèks yo rele GATES, plis espesyalman: pòtay lojik. Nou te deja prezante konsèp fonksyon lojik sa yo ak tablo verite ki asosye yo nan blog anvan an, ke ou ka jwenn lè w klike. isit la.

Nou ka tache yon tranzistò pMOS ki konekte ak sous la ak yon tranzistò nMOS ki konekte ak tè a. Sa a pral premye egzanp nou an nan yon tranzistò cMOS.

Egzanp yon pòtay NOT

Tranzistò cMOS sa a aji nan yon fason ki sanble ak fonksyon lojik PA.

Ann pran yon gade nan tab la verite NON:

PA tab verite

Nan tablo verite NOT la, chak valè opinyon: A se envèse. Kisa k ap pase ak sikwi ki anwo a?

Oke, an n imajine opinyon an se yon 0.

0 a vini nan epi ale tou de monte ak desann fil la nan tou de pMOS la (anwo) ak nMOS la (anba). Lè valè 0 rive nan pMOS la, li vin envèse nan yon 1; kidonk, koneksyon ak sous la fèmen. Sa a pral pwodwi yon valè lojik 1 toutotan koneksyon an nan tè a (drenaj) pa fèmen tou. Oke, depi tranzistò yo konplemantè, nou konnen ke tranzistò nMOS la pa pral envèse valè a; kidonk, li pran valè 0 a jan li ye epi li pral — se poutèt sa — kreye yon kous louvri nan tè a (drenaj). Kidonk, yon valè lojik 1 pwodui pou pòtay la.

Yon valè IN nan 0 pwodui yon valè OUT nan 1

Kisa k ap pase si yon 1 se valè IN? Oke, swiv menm etap sa yo kòm pi wo a, valè 1 vin voye nan tou de pMOS la ak nMOS la. Lè pMOS la resevwa valè a, valè a vin tounen yon 0; konsa, koneksyon an ak SOUS la louvri. Lè nMOS la resevwa valè a, valè a pa vin envèse; konsa, valè a rete yon 1. Lè nMOS a resevwa yon valè 1, koneksyon an fèmen; Se konsa, koneksyon an nan tè a fèmen. Sa a pral pwodwi yon valè lojik 0.

Yon valè IN nan 1 pwodui yon valè OUT nan 0.

Mete de seri antre/sòti yo ansanm bay:

Tablo Verite a pou yon pòtay NON.

Li byen fasil pou w wè tablo verite sa a egzak menm jan ak fonksyon lojik la PA pwodui. Kidonk, sa a se ke yo rekonèt kòm yon pòtay NON.

Èske nou ka itilize de tranzistò senp sa yo pou fè estrikti pi konplike? Absoliman! Apre sa, nou pral bati yon pòtay NOR ak yon pòtay OR.

Yon egzanp yon pòtay NOR

Sikwi sa a sèvi ak de tranzistò pMOS nan tèt la ak de tranzistò nMOS nan pati anba a. Ankò, an n gade sou D' nan pòtay la pou wè ki jan li konpòte li.

Lè A se 0 ak B se 0, pòtay sa a pral envèse tou de valè yo nan yon 1 lè yo rive nan tranzistò pMOS yo; sepandan, tranzistò nMOS yo pral tou de kenbe valè 0. Sa ap mennen pòtay la pou pwodwi yon valè 1.

Lè A se 0 ak B se 1, pòtay sa a pral envèse tou de valè yo lè yo rive nan tranzistò pMOS yo; kidonk, A pral chanje a 1 epi B pral chanje a 0. Sa a pa pral mennen nan sous la; depi tou de tranzistò yo mande pou yon sikwi fèmen yo nan lòd yo konekte opinyon nan sous la. Tranzistò nMOS yo pa envèse valè yo; donk, nMOS ki asosye ak A pral pwodui yon 0, epi nMOS ki asosye ak B pral pwodui yon 1; konsa, nMOS ki asosye ak B pral pwodwi yon kous fèmen nan tè a. Sa ap mennen pòtay la pou pwodui yon valè 0.

Lè A se 1 ak B se 0, pòtay sa a pral envèse tou de valè yo lè yo rive nan tranzistò pMOS yo; kidonk, A pral chanje nan 0 epi B pral chanje a 1. Sa a pa pral mennen nan sous la; depi tou de tranzistò yo mande pou yon sikwi fèmen yo nan lòd yo konekte opinyon nan sous la. Tranzistò nMOS yo pa envèse valè yo; donk, nMOS ki asosye ak A pral pwodui yon 1, epi nMOS ki asosye ak B pral pwodui yon 0; konsa, nMOS ki asosye ak Awill pwodwi yon kous fèmen nan tè a. Sa ap mennen pòtay la pou pwodui yon valè 0.

Lè A se 1 ak B se 1, pòtay sa a pral envèse tou de valè yo lè yo rive nan tranzistò pMOS yo; kidonk, A pral chanje a 0 ak B pral chanje a 0. Sa a pa pral mennen nan sous; depi tou de tranzistò yo mande pou yon sikwi fèmen yo nan lòd yo konekte opinyon nan sous la. Tranzistò nMOS yo pa envèse valè yo; donk, nMOS ki asosye ak A pral pwodui yon 1, epi nMOS ki asosye ak B pral pwodui yon 1; konsa, nMOS ki asosye ak A ak nMOS ki asosye ak B pral pwodwi yon kous fèmen nan tè a. Sa ap mennen pòtay la pou pwodui yon valè 0.

Kidonk, tablo verite pòtay la se jan sa a:

Pwodiksyon pòtay NOR.

Pandan se tan, tablo verite fonksyon lojik NOR la ​​se jan sa a:

Pwodiksyon Fonksyon lojik NOR.

Kidonk, nou konfime ke pòtay sa a se yon pòtay NOR paske li pataje tablo verite li a ak fonksyon lojik NOR.

Koulye a, nou pral mete tou de nan pòtay yo, ke nou te kreye jiskaprezan, ansanm nan lòd yo pwodwi yon pòtay OSWA. Sonje byen, NOR la ​​vle di NOT OR; kidonk, si nou envèse yon pòtay ki deja envèse, nou pral retounen orijinal la. Ann teste sa a pou nou wè li an aksyon.

Egzanp yon pòtay OSWA

Ki sa nou te fè isit la se nou te pran pòtay la NOR soti nan anvan epi aplike yon pòtay NOT nan pwodiksyon an. Kòm nou te montre pi wo a, pòtay NOT la pral pran yon valè 1 ak pwodiksyon yon 0, ak pòtay NOT la pral pran yon valè 0 ak pwodiksyon yon 1.

Sa a pral pran valè pòtay NOR la ​​epi konvèti tout 0 yo nan 1s ak 1s nan 0s. Kidonk, tablo verite a pral jan sa a:

Tablo verite yon pòtay NOR ak yon pòtay OR

Si ou ta renmen plis pratik teste pòtay sa yo, santi yo lib pou eseye valè ki anwo yo pou tèt ou epi wè ke pòtay la pwodui rezilta ekivalan!

Egzanp yon pòtay NAND

Mwen reklame sa a se yon pòtay NAND, men ann teste tablo verite pòtay sa a pou detèmine si li vrèman se yon pòtay NAND.

Lè A se 0 ak B se 0, pMOS A a pral pwodui yon 1, epi nMOS A a pral pwodui yon 0; konsa, pòtay sa a pral pwodui yon 1 lojik paske li konekte ak sous la ak yon kous fèmen epi li dekonekte soti nan tè a ak yon kous louvri.

Lè A se 0 ak B se 1, pMOS A a pral pwodui yon 1, epi nMOS A a pral pwodui yon 0; konsa, pòtay sa a pral pwodui yon 1 lojik paske li konekte ak sous la ak yon kous fèmen epi li dekonekte soti nan tè a ak yon kous louvri.

Lè A se 1 ak B se 0, pMOS B a ap pwodui yon 1, epi nMOS B a ap pwodui yon 0; konsa, pòtay sa a pral pwodui yon 1 lojik paske li konekte ak sous la ak yon kous fèmen epi li dekonekte soti nan tè a ak yon kous louvri.

Lè A se 1 ak B se 1, pMOS A a pral pwodui yon 0, epi nMOS A a pral pwodui yon 1; kidonk, nou dwe tcheke pMOS ak nMOS B a tou. pMOS B a pral pwodui yon 0, epi nMOS B a pral pwodui yon 1; konsa, pòtay sa a pral pwodui yon 0 ki lojik paske li dekonekte nan sous la ak yon sikwi louvri epi li konekte ak tè a ak yon kous fèmen.

Tablo verite a se jan sa a:

Tablo verite pòtay ki anwo a.

Pandan se tan, tablo verite fonksyon lojik NAND la se jan sa a:

Kidonk, nou te verifye ke sa a se, tout bon, yon pòtay NAND.

Koulye a, ki jan nou bati yon pòtay AND? Oke, nou pral bati yon pòtay AND egzakteman menm jan nou te bati yon pòtay OR apati yon pòtay NOR! Nou pral tache yon varyateur!

Egzanp yon pòtay AND

Depi tout sa nou fè se aplike yon fonksyon NOT nan pwodiksyon yon pòtay NAND, tablo verite a pral sanble sa a:

Ranpli Tablo Verite nan AND ak NAND

Ankò, tanpri verifye pou asire w ke sa m ap di w la se verite a.

Jodi a, nou te kouvri sa yo ye pMOS ak nMOS tranzistò kòm byen ke kouman yo sèvi ak yo bati estrikti pi konplèks! Mwen espere ou jwenn blog sa a enfòmatif. Si ou ta renmen li blogs anvan mwen yo, w ap jwenn lis ki anba a.

Kite yon mesaj 

mesaj Lis