Логические ключи и инверторы на ПТ

Логические ключи и инверторы на МОП-транзисторах

Логические ключи позволяют включать нагрузку в цепи стока при подаче управляющего сигнала. Ниже (рис. 12.1) приведен пример логического ключа на n-канальном МОП-транзисторе.

Рис. 12.1.Схема логического ключа на ПТ

Инверторы позволяют получить на выходе сигнал с полярностью, противоположной входному.

n-канальный инвертор p-канальный инвертор

Рис. 12.2.Схемы инверторов на ПТ

Недостатки n- и р-канальных инверторов:

1) потребляют ток во включенном состоянии;

2) имеют большое выходное сопротивление в выключенном состоянии, определяемое величиной нагрузочного резистора R = [10…100 к].

Данный недостаток устраняется в КМОП-инверторах.

КМОП-инвертор

КМОП-инвертор – схема, выполненная на двух комплементарных МОП-транзисторах и являющаяся базовой структурой для всех логических КМОП-элементов.

Рис. 12.3.Схема КМОП-инвертора

Достоинства КМОП-инверторов:

1) практически отсутствует потребление тока;

2) очень малое выходное сопротивление.

Действительно, потребления тока практически нет, так как транзисторы работают по очереди. При положительной полярности входного импульса
n-канальный МОП-транзистор открыт, а р-канальный – закрыт и его сопротивление > 20 МОм. При отрицательной полярности входного импульса, наоборот, р-канальный МОП-транзистор открыт, а n-канальный – закрыт и его сопротивление также составляет > 20 МОм.

Малое выходное сопротивление обусловлено тем, что один из транзисторов всегда открыт и имеет типичное сопротивление канала – 20–100 Ом. В результате .