ფავორიტებში დამატება Set მთავარი
თანამდებობა:მთავარი >> ახალი ამბები >> Electron

პროდუქცია კატეგორია

პროდუქტები Tags

Fmuser საიტები

PMOS და NMOS ტრანზისტორები

Date:2022/1/6 18:23:14 Hits:

მიკროპროცესორები აგებულია ტრანზისტორებისგან. კერძოდ, ისინი აგებულია MOS ტრანზისტორებისგან. MOS არის აკრონიმი Metal-Oxide Semiconductor. არსებობს MOS ტრანზისტორების ორი ტიპი: pMOS (დადებითი-MOS) და nMOS (უარყოფითი-MOS). ყველა pMOS და nMOS აღჭურვილია სამი ძირითადი კომპონენტით: კარიბჭე, წყარო და გადინება.

იმისათვის, რომ სწორად გავიგოთ, თუ როგორ მუშაობს pMOS და nMOS, ჯერ უნდა განვსაზღვროთ რამდენიმე ტერმინი:

დახურული წრე: ეს ნიშნავს, რომ ელექტროენერგია მიედინება კარიბჭედან წყაროსკენ.

ღია ჩართვა: ეს ნიშნავს, რომ ელექტროენერგია არ მიედინება კარიბჭედან წყაროსკენ; არამედ ელექტროენერგია მიედინება კარიბჭედან სანიაღვრეში.

როდესაც nMOS ტრანზისტორი იღებს უმნიშვნელო ძაბვას, კავშირი წყაროდან დრენამდე მოქმედებს როგორც მავთული. ელექტროენერგია წყაროდან გადინებისკენ შეუფერხებლად მიედინება - ამას დახურულ წრედ მოიხსენიებენ. მეორეს მხრივ, როდესაც nMOS ტრანზისტორი იღებს ძაბვას დაახლოებით 0 ვოლტზე, კავშირი წყაროდან დრენაჟთან დაირღვევა და ამას ღია წრედ მოიხსენიებენ.

nMOS ტრანზისტორის მაგალითი

p-ტიპის ტრანზისტორი მუშაობს ზუსტად n-ტიპის ტრანზისტორის საწინააღმდეგოდ. მაშინ როდესაც nMOS შექმნის დახურულ წრეს წყაროსთან, როდესაც ძაბვა უმნიშვნელოა, pMOS შექმნის ღია წრედს წყაროსთან, როდესაც ძაბვა უმნიშვნელოა.

pMOS ტრანზისტორის მაგალითი

როგორც ზემოთ ნაჩვენები pMOS ტრანზისტორის სურათზე ხედავთ, ერთადერთი განსხვავება pMOS ტრანზისტორისა და nMOS ტრანზისტორის შორის არის პატარა წრე კარიბჭესა და პირველ ზოლს შორის. ეს წრე აბრუნებს მნიშვნელობას ძაბვისგან; ასე რომ, თუ კარიბჭე აგზავნის 1-ის მნიშვნელობის ძაბვის წარმომადგენელს, მაშინ ინვერტორი შეცვლის 1-ს 0-ზე და გამოიწვევს მიკროსქემის შესაბამისად ფუნქციონირებას.

ვინაიდან pMOS და nMOS ფუნქციონირებს საპირისპირო გზით - დამატებითი გზით - როდესაც ორივე მათგანს ვაერთებთ ერთ გიგანტურ MOS წრედ, მას ეწოდება cMOS წრე, რომელიც ნიშნავს დამატებით მეტალის ოქსიდის ნახევარგამტარს.

MOS სქემების გამოყენება

ჩვენ შეგვიძლია გავაერთიანოთ pMOS და nMOS სქემები, რათა ავაშენოთ უფრო რთული სტრუქტურები, სახელწოდებით GATES, უფრო კონკრეტულად: ლოგიკური კარიბჭე. ამ ლოგიკური ფუნქციების კონცეფცია და მათთან ასოცირებული სიმართლის ცხრილები უკვე წარმოვადგინეთ წინა ბლოგში, რომელიც შეგიძლიათ იპოვოთ დაწკაპუნებით აქ დაწკაპუნებით.

ჩვენ შეგვიძლია მივამაგროთ pMOS ტრანზისტორი, რომელიც უკავშირდება წყაროს და nMOS ტრანზისტორი, რომელიც უკავშირდება მიწას. ეს იქნება cMOS ტრანზისტორის ჩვენი პირველი მაგალითი.

NOT კარიბჭის მაგალითი

ეს cMOS ტრანზისტორი მოქმედებს NOT ლოგიკური ფუნქციის მსგავსად.

მოდით შევხედოთ არა სიმართლის ცხრილს:

არა სიმართლის ცხრილი

NOT ჭეშმარიტების ცხრილში, ყველა შეყვანის მნიშვნელობა: A არის ინვერსიული. რა ხდება ზემოთ მოცემულ წრედთან?

მოდით წარმოვიდგინოთ, რომ შეყვანა არის 0.

0 შემოდის და მიდის მავთულის ზევით და ქვევით, როგორც pMOS (ზედა) და nMOS (ქვედა). როდესაც მნიშვნელობა 0 აღწევს pMOS-ს, ის ინვერსიულია 1-ზე; ასე რომ, კავშირი წყაროსთან დახურულია. ეს გამოიმუშავებს 1-ის ლოგიკურ მნიშვნელობას მანამ, სანამ კავშირი მიწასთან (დრენაჟთან) ასევე არ არის დახურული. კარგად, რადგან ტრანზისტორი ერთმანეთს ავსებენ, ვიცით, რომ nMOS ტრანზისტორი არ შეცვლის მნიშვნელობას; ასე რომ, ის იღებს მნიშვნელობას 0, როგორც არის და - შესაბამისად - შექმნას ღია წრე მიწასთან (დრენაჟი). ამრიგად, კარიბჭისთვის წარმოიქმნება 1-ის ლოგიკური მნიშვნელობა.

IN მნიშვნელობა 0 აწარმოებს OUT მნიშვნელობას 1

რა მოხდება, თუ 1 არის IN მნიშვნელობა? ისე, იგივე ნაბიჯების შემდეგ, როგორც ზემოთ, მნიშვნელობა 1 იგზავნება როგორც pMOS-ზე, ასევე nMOS-ზე. როდესაც მნიშვნელობა მიიღება pMOS-ით, მნიშვნელობა ინვერსიულია 0-მდე; ამრიგად, SOURCE-თან კავშირი ღიაა. როდესაც მნიშვნელობა მიიღება nMOS-ის მიერ, მნიშვნელობა არ ინვერსიულია; ამრიგად, მნიშვნელობა რჩება 1. როდესაც 1-ის მნიშვნელობა მიიღება nMOS-ის მიერ, კავშირი იხურება; ასე რომ, კავშირი მიწასთან დახურულია. ეს გამოიმუშავებს 0-ის ლოგიკურ მნიშვნელობას.

IN მნიშვნელობა 1 აწარმოებს OUT მნიშვნელობას 0.

შეყვანის/გამოსვლის ორი ნაკრების ერთად შეკრება იძლევა:

სიმართლის ცხრილი NOT კარიბჭისთვის.

საკმაოდ მარტივია იმის დანახვა, რომ ეს ჭეშმარიტების ცხრილი ზუსტად იგივეა, რაც ლოგიკური ფუნქცია NOT აწარმოებს. ამრიგად, ეს ცნობილია როგორც NOT კარიბჭე.

შეგვიძლია გამოვიყენოთ ეს ორი მარტივი ტრანზისტორი უფრო რთული სტრუქტურების შესაქმნელად? აბსოლუტურად! შემდეგი, ჩვენ ავაშენებთ NOR კარიბჭეს და OR კარიბჭეს.

NOR კარიბჭის მაგალითი

ეს წრე იყენებს ორ pMOS ტრანზისტორს ზედა და ორ nMOS ტრანზისტორს ბოლოში. კიდევ ერთხელ, მოდით შევხედოთ კარიბჭის შეყვანას, რათა დავინახოთ, როგორ იქცევა იგი.

როდესაც A არის 0 და B არის 0, ეს კარიბჭე გადააქცევს ორივე მნიშვნელობას 1-ზე, როდესაც ისინი მიაღწევენ pMOS ტრანზისტორებს; თუმცა, nMOS ტრანზისტორი ორივე შეინარჩუნებს 0-ის მნიშვნელობას. ეს გამოიწვევს კარიბჭეს 1-ის მნიშვნელობას.

როდესაც A არის 0 და B არის 1, ეს კარი შეაბრუნებს ორივე მნიშვნელობას, როდესაც ისინი მიაღწევენ pMOS ტრანზისტორებს; ასე რომ, A შეიცვლება 1-მდე და B შეიცვლება 0-მდე. ეს არ გამოიწვევს წყაროს; რადგან ორივე ტრანზისტორს სჭირდება დახურული ჩართვა წყაროსთან შესაერთებლად. nMOS ტრანზისტორები არ ცვლიან მნიშვნელობებს; ასე რომ, A-სთან დაკავშირებული nMOS წარმოქმნის 0-ს, ხოლო nMOS, რომელიც დაკავშირებულია B-სთან, წარმოქმნის 1-ს; ამრიგად, B-სთან დაკავშირებული nMOS წარმოქმნის დახურულ წრეს მიწასთან. ეს მიიყვანს კარიბჭეს 0-ის მნიშვნელობის წარმოქმნამდე.

როდესაც A არის 1 და B არის 0, ეს კარი შეაბრუნებს ორივე მნიშვნელობას, როდესაც ისინი მიაღწევენ pMOS ტრანზისტორებს; ასე რომ, A შეიცვლება 0-მდე და B შეიცვლება 1-ზე. ეს არ გამოიწვევს წყაროს; რადგან ორივე ტრანზისტორს სჭირდება დახურული ჩართვა წყაროსთან შესაერთებლად. nMOS ტრანზისტორები არ ცვლიან მნიშვნელობებს; ასე რომ, A-სთან დაკავშირებული nMOS წარმოქმნის 1-ს, ხოლო B-სთან დაკავშირებული nMOS წარმოქმნის 0-ს; ამრიგად, Awill-თან დაკავშირებული nMOS აწარმოებს დახურულ წრეს მიწასთან. ეს მიიყვანს კარიბჭეს 0-ის მნიშვნელობის წარმოქმნამდე.

როდესაც A არის 1 და B არის 1, ეს კარი შეაბრუნებს ორივე მნიშვნელობას, როდესაც ისინი მიაღწევენ pMOS ტრანზისტორებს; ასე რომ, A შეიცვლება 0-მდე და B შეიცვლება 0-მდე. ეს არ გამოიწვევს წყაროს; რადგან ორივე ტრანზისტორს სჭირდება დახურული ჩართვა წყაროსთან შესაერთებლად. nMOS ტრანზისტორები არ ცვლიან მნიშვნელობებს; ასე რომ, A-სთან დაკავშირებული nMOS წარმოქმნის 1-ს, ხოლო nMOS, რომელიც დაკავშირებულია B-სთან, წარმოქმნის 1-ს; ამრიგად, A-სთან დაკავშირებული nMOS და B-სთან დაკავშირებული nMOS წარმოქმნის დახურულ წრეს მიწასთან. ეს მიიყვანს კარიბჭეს 0-ის მნიშვნელობის წარმოქმნამდე.

ამრიგად, კარიბჭის სიმართლის ცხრილი ასეთია:

NOR კარიბჭის გამომავალი.

იმავდროულად, NOR ლოგიკური ფუნქციის სიმართლის ცხრილი ასეთია:

NOR ლოგიკური ფუნქციის გამომავალი.

ამრიგად, ჩვენ დავადასტურეთ, რომ ეს კარიბჭე არის NOR კარიბჭე, რადგან ის იზიარებს მის სიმართლის ცხრილს NOR ლოგიკურ ფუნქციას.

ახლა ჩვენ დავდებთ ორივე კარიბჭეს, რომლებიც აქამდე შევქმენით, რათა შევქმნათ OR კარიბჭე. გახსოვდეთ, NOR ნიშნავს NOT OR; ასე რომ, თუ უკვე შებრუნებულ კარიბჭეს შევბრუნებთ, ორიგინალს დავიბრუნებთ. მოდით ეს გამოვცადოთ, რათა დავინახოთ ის მოქმედებაში.

OR კარიბჭის მაგალითი

რაც აქ გავაკეთეთ არის ის, რომ ავიღეთ NOR კარიბჭე ადრე და გამოვიყენეთ NOT კარიბჭე გამოსავალზე. როგორც ზემოთ ავღნიშნეთ, NOT კარიბჭე მიიღებს 1 მნიშვნელობას და გამოსცემს 0-ს, ხოლო NOT კარიბჭე მიიღებს მნიშვნელობას 0-ს და გამოსცემს 1-ს.

ეს მიიღებს NOR კარიბჭის მნიშვნელობებს და გადააქცევს ყველა 0-ს 1-ში და 1-ს 0-ში. ამრიგად, სიმართლის ცხრილი იქნება შემდეგი:

ჭეშმარიტების ცხრილი NOR კარიბჭისა და OR კარიბჭის შესახებ

თუ გსურთ მეტი პრაქტიკა ამ კარიბჭეების შესამოწმებლად, თავისუფლად გამოსცადეთ ზემოაღნიშნული მნიშვნელობები და ნახეთ, რომ კარიბჭე იძლევა ექვივალენტურ შედეგებს!

NAND კარიბჭის მაგალითი

მე ვამტკიცებ, რომ ეს არის NAND კარიბჭე, მაგრამ მოდით შევამოწმოთ ამ კარიბჭის სიმართლის ცხრილი, რათა დავადგინოთ არის თუ არა ის ნამდვილად NAND კარიბჭე.

როდესაც A არის 0 და B არის 0, A-ს pMOS წარმოქმნის 1-ს, ხოლო A-ს nMOS წარმოქმნის 0-ს; ამრიგად, ეს კარიბჭე გამოიმუშავებს ლოგიკურ 1-ს, რადგან ის დაკავშირებულია წყაროსთან დახურული სქემით და გათიშულია მიწიდან ღია სქემით.

როდესაც A არის 0 და B არის 1, A-ს pMOS წარმოქმნის 1-ს, ხოლო A-ს nMOS წარმოქმნის 0-ს; ამრიგად, ეს კარიბჭე გამოიმუშავებს ლოგიკურ 1-ს, რადგან ის დაკავშირებულია წყაროსთან დახურული სქემით და გათიშულია მიწიდან ღია სქემით.

როდესაც A არის 1 და B არის 0, B-ის pMOS წარმოქმნის 1-ს, ხოლო B-ის nMOS წარმოქმნის 0-ს; ამრიგად, ეს კარიბჭე გამოიმუშავებს ლოგიკურ 1-ს, რადგან ის დაკავშირებულია წყაროსთან დახურული სქემით და გათიშულია მიწიდან ღია სქემით.

როდესაც A არის 1 და B არის 1, A-ს pMOS წარმოქმნის 0-ს, ხოლო A-ს nMOS წარმოქმნის 1-ს; ასე რომ, ჩვენ ასევე უნდა შევამოწმოთ B-ის pMOS და nMOS. B-ის pMOS გამოიმუშავებს 0-ს, ხოლო B-ის nMOS წარმოქმნის 1-ს; ამრიგად, ეს კარიბჭე გამოიმუშავებს ლოგიკურ 0-ს, რადგან ის გამორთულია წყაროდან ღია სქემით და დაკავშირებულია მიწასთან დახურული სქემით.

სიმართლის ცხრილი ასეთია:

ზემოაღნიშნული კარიბჭის სიმართლის ცხრილი.

იმავდროულად, NAND ლოგიკური ფუნქციის სიმართლის ცხრილი ასეთია:

ამრიგად, ჩვენ დავადასტურეთ, რომ ეს ნამდვილად არის NAND კარიბჭე.

ახლა, როგორ ავაშენოთ AND კარიბჭე? ისე, ჩვენ ავაშენებთ AND კარიბჭეს ზუსტად ისე, როგორც ავაშენეთ OR კარიბჭე NOR კარიბჭიდან! ჩვენ დავამაგრებთ ინვერტორს!

AND კარიბჭის მაგალითი

ვინაიდან ყველაფერი, რაც ჩვენ გავაკეთეთ, გამოიყენება NOT ფუნქცია NAND კარიბჭის გამოსავალზე, სიმართლის ცხრილი ასე გამოიყურება:

სრული სიმართლის ცხრილი AND-ისა და NAND-ის

კიდევ ერთხელ, გთხოვთ, გადაამოწმოთ, რომ დარწმუნდეთ, რომ რასაც გეუბნებით სიმართლეა.

დღეს ჩვენ განვიხილეთ რა არის pMOS და nMOS ტრანზისტორები, ასევე როგორ გამოვიყენოთ ისინი უფრო რთული სტრუქტურების ასაშენებლად! იმედი მაქვს, რომ ეს ბლოგი ინფორმაციული აღმოჩნდა. თუ გსურთ ჩემი წინა ბლოგების წაკითხვა, ქვემოთ ნახავთ სიას.

დატოვე შეტყობინება 

სახელი *
Email *
ტელეფონი
მისამართი
კოდი იხილეთ დადასტურების კოდი? დაწკაპეთ ამოცნობა!
Message
 

შეტყობინება სია

კომენტარები Loading ...
მთავარი| ჩვენ შესახებ| პროდუქტები| ახალი ამბები| ಡೌನ್‌ಲೋಡ್ ಮಾಡಿ| მხარდაჭერა| კავშირი| დაგვიკავშირდით| სამსახურის

კონტაქტი: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

Whatsapp / Wechat: + 86 183 1924 4009

Skype: tomleequan ელფოსტა: [ელ.ფოსტით დაცულია] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

მისამართი ინგლისურად: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 მისამართი ჩინურად: 广州市天河区黄埔大道西273尷305(E)