4.3 A CMOS rendszer
A MOS rendszerből fejlődött ki. Ezek a kapuáramkörök komplementer MOS tranzisztorokból (n és p csatornás MOS tranzisztorok) épülnek fel. Egy CMOS NAND kapu felépítése a 32. ábrán látható
32. ábra
Egy 2 bemenetű CMOS NAND kapuáramkör
Egy 2 bemenetű CMOS NAND kapuáramkör
Működése
- Az áramkör növekményes MOS tranzisztorokból épül fel.
- Az A és B bemenetek a MOS tranzisztorok vezérlő elektródájára vannak kötve.
- A T1 és T2 p csatornás MOS tranzisztorok, a GS-re logikai 0-át kapcsolva vezetnek (A T3 és T4 n csatornás MOS tranzisztorok, a GS-re logikai 1-et kapcsolva vezetnek (rövidzár).
- Ha A=B=0, akkor T1 és T2 rövidzár, T3 és T4 szakadás, F=1.
- Ha A és B közül az egyik 0, akkor T1 vagy T2 rövidzár, T3 vagy T4 szakadás, így F=1.
- Ha A=B=1, akkor T1 és T2 is szakadás, T3 és T4 is rövidzár, így F=0.
Ebből látható, hogy ez az áramkör a NAND logikai funkciót valósítja meg.
- CMOS kapuáramkörök
CMOS áramkörök közül leginkább a 40... sorozat tagjait használják. Például a 4011 áramkör 4 db 2 bemenetű NAND kaput tartalmaz. Ennek rajza a 33. ábrán látható.
33. ábra
A 4011 CMOS IC lábkiosztása
A 40... sorozat egyéb tagjai pl.:
4069 (6 db inverter) |
4081 (4 db 2
bemenetű AND) |
4001 (4 db 2 bemenetű NOR |
4023 (3 db 3 bemenetű NAND) |
4071 (4 db 2 bemenetű OR) | 4012 (2 db 4 bemenetű NAND) |
A hőmérsékleti tartományt a típusszám utáni 1. betű mutatja
- C: -40 °C-tól + 85 °C-ig
- M: -55 °C-tól +125 °C-ig
Találhatók a 74... sorozatban is CMOS kapuáramkörök. Ezeknél egy C betű jelzést találunk (74C...).
A legfontosabb paraméterek
- késleltetési idő: 10 - 100 nsec
- egy kapu átlagos teljesítményfelvétele: 10 nW - 1 mW -ig
- tápfeszültség: +3 V-tól +15 V-ig.