2.5 MOS 门电路 MOS门电路：以MOS管作为开关元件构成的门电路。 MOS门电路，尤其是CMOS门电路具有制造工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、价格便宜等优点，得到了十分迅速的发展。
2.5.1 NMOS门电路 NMOS门电路全部由N沟道MOSFET构成。NMOS有增强型和耗尽型二种，其中增强型NMOS应用较多。 1．NMOS反相器
（1） NMOS管的开关特性 D接正电源 截止 导通 导通电阻相当小 NMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 （b）转移特性
（2）PMOS管的开关特性 D接负电源 导通 导通电阻相当小 截止 PMOS管的电路符号及转移特性 (a) 电路符号 （b）转移特性
2．NMOS门电路
返回 2.5.2 CMOS门电路 MOS管有NMOS管和PMOS管两种。 当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中，且二者在工作中互补，称为CMOS管(意为互补)。 MOS管有增强型和耗尽型两种。 在数字电路中，多采用增强型。
开启电压|UTP|=UTN，且小于VDD。 1．CMOS反相器的工作原理 （1）基本电路结构 PMOS管 负载管 NMOS管 驱动管 CMOS反相器 开启电压|UTP|=UTN，且小于VDD。
当uI= UIL=0V时，VTN截止，VTP导通， （2）工作原理 当uI= UIL=0V时，VTN截止，VTP导通， uO = UOH≈VDD 导通 UIL=0V UOH≈VDD 截止 CMOS反相器
UIH = VDD ，VTN导通，VTP截止， uO =UOL≈0V 截止 UIH= VDD CMOS反相器
（3）逻辑功能 实现反相器功能（非逻辑）。 （4）工作特点 VTP和VTN总是一管导通而另一管截止，流过VTP和VTN的静态电流极小（纳安数量级），因而CMOS反相器的静态功耗极小。这是CMOS电路最突出的优点之一。
3． 电压传输特性和电流传输特性 BC段：转折区 阈值电压UTH≈VDD/2 AB段：截止区 转折区中点：电流最大 iD为0 CMOS反相器 在使用时应尽 量避免长期工 作在BC段。 CD段：导通区 CMOS反相器的电压传输特性和电流传输特性
4. CMOS电路的优点 （1）微功耗。 CMOS电路静态电流很小，约为纳安数量级。 （2）抗干扰能力很强。 输入噪声容限可达到VDD/2。 （3）电源电压范围宽。 多数CMOS电路可在3～18V的电源电压范围 内正常工作。 （4）输入阻抗高。 （5）负载能力强。 CMOS电路可以带50个同类门以上。 （6）逻辑摆幅大。（低电平0V，高电平VDD ）
返回 2．CMOS门电路 （1）． CMOS或非门 1 截止 负载管串联 （串联开关） 驱动管并联 （并联开关） 导通 CMOS或非门 A、B有高电平，则驱动管导通、负载管截止，输出为低电平。 负载管串联 （串联开关） 驱动管并联 （并联开关） 导通 CMOS或非门
当输入全为低电平，两个驱动管均截止，两个负载管均导通，输出为高电平。 导通 1 截止 该电路具有或非逻辑功能,即 Y=A+B
（2）． CMOS与非门 负载管并联 （并联开关） 驱动管串联 （串联开关） CMOS与非门 该电路具有与非逻辑功能，即 Y=AB
由于VTP和VTN在结构上对称，所以图中的输入和输出端可以互换，又称双向开关。 （3）． CMOS传输门 （1）电路结构 C和C是一对互补的控制信号。 由于VTP和VTN在结构上对称，所以图中的输入和输出端可以互换，又称双向开关。 CMOS传输门 （a）电路 （b）逻辑符号
（2） 工作原理（了解） 若 C =1（接VDD )、C =0（接地）， 当0＜uI＜(VDD－|UT|)时，VTN导通； 当|UT|＜uI＜VDD 时，VTP导通； uI在0~VDD之间变化时，VTP和VTN至少有一管导通，使传输门TG导通。 若 C = 0（接地)、C = 1（接VDD ）， uI在0~VDD 之间变化时，VTP和VTN均截止，即传输门TG截止。
① CMOS模拟开关：实现单刀双掷开关的功能。 C = 0时，TG1导通、TG2截止，uO = uI1； （3） 应用举例 ① CMOS模拟开关：实现单刀双掷开关的功能。 C = 0时，TG1导通、TG2截止，uO = uI1； C = 1时，TG1截止、TG2导通，uO = uI2。 CMOS模拟开关
② CMOS三态门 当EN= 0时，TG导通，F=A； 当EN=1时，TG截止，F为高阻输出。 CMOS三态门 (a)电路 (b) 逻辑符号