На рисунке 11.16 изображена транзисторная схема КМОП-вентиля И-НЕ. У всех п-канальных транзисторов (Тх, Т2) логической части подложка подключена к шине «земля*, а подложка р-канальных транзисторов (Т3, Т4) альтернативной части схемы подключается к питанию. Рассмотрим режимы работы этой схемы и докажем, что она выполняет логическую функцию И-НЕ (табл. 11.2).
Работа КМОП-вентиля И-НЕ.
Таблица 11.2
А | В | | т2 | Т3 | *4 | Выход. |
| | Закрыт | Закрыт | Открыт | Открыт | -Е | |
| | Закрыт | Открыт | Открыт | Закрыт | ~Е | |
| | Открыт | Закрыт | Закрыт | Открыт | ~Е | |
| | Открыт | Открыт | Закрыт | Закрыт | ~0 В. | |
Логика положительная.
Первая строка. На оба входа А и В подаются напряжения логического нуля, на стоках и затворах л-канальных транзисторов наблюдался низкий уровень напряжения, транзисторы Тг и Т2 закрыты (каналы не сформированы). Транзисторы Т3 и Т4 открыты, так как на затворах р-канальных транзисторов отрицательный потенциал по отношению к их истокам.
Нужно заметить, что комплементарные пары транзисторов Тх-Т3 и Т2-Т4 всегда работают в противоположных режимах. Иначе говоря, если один из них открыт, то второй закрыт, и наоборот. В первом случае на выходе имеем напряжение ~Е — напряжение логической единицы.
Вторая строка. На вход А подается логический ноль, на вход В — логическая единица. Транзистор Т1 закрыт, канала нет, следовательно, открыт транзистор Т3 — его комплементарная пара. Транзистор Т2 открыт по напряжению, канал есть, а его комплементарная пара, транзистор Т4> закрыт. Логическая часть закрыта, альтернативная часть открыта. На выходе напряжение ~Е — логическая единица.
Третья строка. На вход А подается напряжение логической единицы, на вход В — напряжение логического нуля. Транзистор Т1 открыт по напряжению, транзистор Т3 (его комплементарная пара), соответственно, закрыт. Транзистор Т2 закрыт, канала нет, следовательно, транзистор ТА (его пара) — открыт. Логическая часть закрыта, альтернативная часть открыта. На выходе напряжение ~Е — логическая единица.
Четвертая строка. На входы Ап В подается напряжение логической единицы (высокий положительный потенциал). Это напряжение формирует каналы в транзисторах последовательной логической цепи (Tj и Т2), их комплементарные пары — транзисторы Т3иТ4 — закрыты (альтернативная часть схемы закрыта). На выходе низкий уровень напряжения — логический ноль.
Анализ режимов работы этой схемы доказывает, что она выполняет логическую функцию И-НЕ.
