CMOS反相器工作原理及传输特性的分类
信息来源：本站 日期：2017-08-24
CMOS反相器的特性
反相器的意思就是“反转”，是将输入的信号电平反转输出的电路。图10.5是将MOS晶体管置换为开关的反相器电路。就是说p沟/n沟MOS晶体管承担这个开关的任务。
1．Vin＝Vss的场合
n沟MOS晶体管的VGS为OV，处于OFF状态。p沟MOS晶体管的衬底与VDD等电位，所以等效地VGS为VDD，处于ON状态。所以作为反相器来说，n沟MOS晶体管OFF时只有漏电流（几乎为零）流动，如图10. 6(a)所示，输出电压Vout除非不取出电流，否则几乎与VDDr等电压。
2．Vin＝VDD的场合
p沟MOS晶体管OFF，n沟MOS晶体管ON，p沟MOS晶体管OFF时只有漏电流。所以，输出电压Vout如图10. 6(b)所永，接近Vss的电位。
3．Vss<Vin<VTN的场合
其特性与Vin=Vss的场合大致相同。
4．(VDD-｜VTP｜)<Vin<VDD的场合
其特性与Vin=VDD的场合大致相同。
5，VTN≤Vin≤（VDD -｜VTP｜）的场合
这时，p沟MOS晶体管与n沟MOS晶体管的阻抗的大小逆转，反相器的输出处于从“H”变化为“L”的过渡点。把这时的输入电压叫做逻辑阈值电压或者电路
阈值电压。
这期间，n沟MOS晶体管与p沟MOS晶体管都处于ON状态，n沟MOS晶体管中，VDS= VoutVGS= Vin
同样地，p沟MOS晶体管中，
VDS=Vout-VDD
VGS=Vin-VDD
因而n沟MOS晶体管与p沟MOS晶体管在饱和区中IDS的表达式分别变形为
下式：
—IDS=KP(Vin-VDD-｜VTP｜)2 (10.1)
IDS=KN(Vin-｜VTN|)2 (10. 2)
以上五种用图表示，就是图10.7
