cmos反相器電路圖,工作原理詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-09-16
反相器的功能是把輸入信號取反，輸入高電平，輸出低電平，反之亦然。
CMOS反相器由PMOS和NMOS組成。PMOS在上，接電源，NMOS在下，接地。當(dāng)輸入高電平時，NMOS導(dǎo)通，PMOS截止，輸出接地，也就是低電平。輸入低電平時，PMOS導(dǎo)通，NMOS截止，輸出接電源，高電平。這樣就能實(shí)現(xiàn)邏輯反轉(zhuǎn)了。
cmos反相器電路結(jié)構(gòu)
CMOS反相器電路結(jié)構(gòu)是由PMOS和NMOS晶體管組合而成，其中PMOS晶體管位于上方，而NMOS晶體管則處于下方。
NMOS 和 PMOS 的柵極共接，作為輸入（Vin）使用。
NMOS 和 PMOS 的漏極共接，作為輸出（Vout）使用。
NMOS 的源極接地。
PMOS 的源極與接電源（VDD）。
雖然是 NMOS 和 PMOS 組合而成的簡單結(jié)構(gòu)，但它作為反相器電路在電路設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用，即輸入 Vin = 1 時，輸出 Vout = 0；輸入 Vin = 0 時，輸出 Vout = 1。
PMOS：其源極和漏極摻雜有 P 型材料， 當(dāng)在柵極上施加負(fù)電壓時，會在柵極下方形成一個反型通道，允許電流從源極流向漏極。
NMOS：源極和漏極摻雜有 N 型材料，當(dāng)在柵極上施加正電壓時，會在柵極下方形成一個反型通道，從而允許電流從漏極流向源極。
例如，電源電壓 (VDD) 代表高電平 "1" ，接地 (GND) 代表低電平 "0".
當(dāng) Vin = Low(0) 時：
PMOS 導(dǎo)通（ON），NMOS 截止（OFF）。Vout 通過 PMOS 與 VDD 連接，輸出 Vout 為 High(1)。
當(dāng) Vin = High(1) 時：
NMOS 導(dǎo)通（ON），PMOS 截止（OFF）。Vout 通過 NMOS 與 GND 連接，輸出 Vout 為 Low(0)。
注：由于在 PMOS 源極加了高電平 VDD，當(dāng) PMOS 柵極為 0V 時，相對于源極而言，柵極電壓為負(fù)，因此 PMOS 在柵極= 0V 時導(dǎo)通。
在 CMOS 反相器中，根據(jù)輸入電壓的高或低，NMOS 或 PMOS 中必定有一個處于關(guān)閉狀態(tài)，由于維持 1/0 狀態(tài)不需要額外用電，所以 CMOS 具有低功耗的特點(diǎn)。
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