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5.1CMOS反相器
第5章 CMOS反相器
2007级 集成电路专业 黑龙江大学 2009-2010学年第2学期 《数字集成电路设计》 卜 丹 1
5.1 静态CMOS反相器—直观综述
• 静态CMOS反相器的一般形式
驱动元件：增强型NMOS
负载元件：电阻
增强型MOS
耗尽型MOS
2007级 集成电路专业 黑龙江大学 2009-2010学年第2学期 《数字集成电路设计》 卜 丹 2
•各种负载反相器
2007级 集成电路专业 黑龙江大学 2009-2010学年第2学期 《数字集成电路设计》 卜 丹 3
• 有比反相器：在输出低电平时，驱动管和
负载管同时导通，其输出低电平由驱动管
的导通电阻RON和负载管的等效电阻REL 的
分压决定。
2007级 集成电路专业 黑龙江大学 2009-2010学年第2学期 《数字集成电路设计》 卜 丹 4
• 无比反相器：在输出低电平时，只有驱动
管导通，负载管是截止的，在理想情况
下，其输出低电平等于零。
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•CMOS反相器的开关模型— 直流分析
V =0
OL
V =V
OH DD
V f (R ,R )
M n p
开关阈值电压VM
可通过改变PMOS和
NMOS管的尺寸调整
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•静态CMOS反相器的负载曲线 图5.4 5.5
2007级 集成电路专业 黑龙江大学 2009-2010学年第2学期 《数字集成电路设计》 卜 丹 7
• 静态CMOS反相器动态特性的开关模型
图5.6
图5.6
2007级 集成电路专业 黑龙江大学 2009-2010学年第2学期 《数字集成电路设计》 卜 丹 8
• 静态CMOS反相器的特点：
(1)输出高电平和低电平分别是V 和GND，电压摆幅
DD
等于电源电压，噪声容限很大。
(2)无比逻辑，逻辑电平与器件的相对尺寸无关；
有比逻辑，逻辑电平是由组成逻辑的晶体管相
对尺寸来决定的。
(3)稳态时，输出和VDD或GND之间总存在一条具有有
限
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