הוספה למועדפים קבע כדף בית
עמדה:בית >> חֲדָשׁוֹת >> אֶלֶקטרוֹן

קטגורית מוצרים

תגיות מוצרים

אתרי Fmuser

טרנזיסטורי PMOS ו-NMOS

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

מיקרו-מעבדים בנויים מטרנזיסטורים. בפרט, הם בנויים מטרנזיסטורי MOS. MOS הוא ראשי תיבות של Metal-Oxide Semiconductor. ישנם שני סוגים של טרנזיסטורי MOS: pMOS (MOS חיובי) ו-nMOS (MOS שלילי). כל pMOS ו-nMOS מצוידים בשלושה מרכיבים עיקריים: השער, המקור והניקוז.

כדי להבין נכון כיצד פועלים pMOS ו-nMOS, חשוב להגדיר תחילה כמה מונחים:

מעגל סגור: זה אומר שהחשמל זורם מהשער למקור.

מעגל פתוח: זה אומר שהחשמל אינו זורם מהשער למקור; אלא, חשמל זורם מהשער לביוב.

כאשר טרנזיסטור nMOS מקבל מתח לא זניח, החיבור מהמקור לניקוז פועל כחוט. חשמל יזרום מהמקור לניקוז ללא עכבות - זה מכונה מעגל סגור. מצד שני, כאשר טרנזיסטור nMOS מקבל מתח בסביבות 0 וולט, החיבור מהמקור לניקוז יישבר וזה מכונה מעגל פתוח.

דוגמה לטרנזיסטור nMOS

הטרנזיסטור מסוג p פועל בדיוק בניגוד לטרנזיסטור מסוג n. בעוד שה-nMOS יצור מעגל סגור עם המקור כאשר המתח אינו זניח, ה-pMOS יצור מעגל פתוח עם המקור כאשר המתח אינו זניח.

דוגמה לטרנזיסטור pMOS

כפי שניתן לראות בתמונה של טרנזיסטור pMOS המוצג למעלה, ההבדל היחיד בין טרנזיסטור pMOS לטרנזיסטור nMOS הוא העיגול הקטן בין השער לסרגל הראשון. עיגול זה הופך את הערך מהמתח; לכן, אם השער שולח מייצג מתח של ערך 1, המהפך ישנה את ה-1 ל-0 ויגרום למעגל לפעול בהתאם.

מכיוון ש-pMOS ו-nMOS פועלים בצורה הפוכה - באופן משלים - כאשר אנו משלבים את שניהם למעגל MOS ענק אחד, זה נקרא מעגל cMOS, אשר מייצג מוליכים למחצה מתכת-תחמוצת משלים.

שימוש במעגלי MOS

אנו יכולים לשלב מעגלי pMOS ו-nMOS על מנת לבנות מבנים מורכבים יותר הנקראים GATES, ליתר דיוק: שערים לוגיים. כבר הצגנו את הרעיון של פונקציות לוגיות אלו וטבלאות האמת הקשורות אליהן בבלוג הקודם, שתוכל למצוא על ידי לחיצה כאן.

אנחנו יכולים לחבר טרנזיסטור pMOS שמתחבר למקור וטרנזיסטור nMOS שמתחבר לאדמה. זו תהיה הדוגמה הראשונה שלנו לטרנזיסטור cMOS.

דוגמה לשער NOT

טרנזיסטור cMOS זה פועל באופן דומה לפונקציה הלוגית NOT.

בואו נסתכל על טבלת ה- NOT Truth:

לא טבלת אמת

בטבלת האמת NOT, כל ערך קלט: A הפוך. מה קורה עם המעגל למעלה?

ובכן, בואו נדמיין שהקלט הוא 0.

ה-0 נכנס ועובר גם למעלה וגם למטה בחוט גם ל-pMOS (למעלה) וגם ל-nMOS (למטה). כאשר הערך 0 מגיע ל-pMOS, הוא הופך ל-1; לכן, החיבור למקור נסגר. זה ייצור ערך לוגי של 1 כל עוד החיבור לאדמה (ניקוז) לא סגור גם הוא. ובכן, מכיוון שהטרנזיסטורים משלימים, אנו יודעים שהטרנזיסטור nMOS לא יהפוך את הערך; לכן, הוא לוקח את הערך 0 כפי שהוא וייצור - לכן - מעגל פתוח לאדמה (ניקוז). לפיכך, נוצר ערך לוגי של 1 עבור השער.

ערך IN של 0 מייצר ערך OUT של 1

מה קורה אם 1 הוא הערך IN? ובכן, בעקבות אותם השלבים לעיל, הערך 1 נשלח גם ל-pMOS וגם ל-nMOS. כאשר הערך מתקבל על ידי ה-pMOS, הערך הופך ל-0; לפיכך, החיבור ל-SOURCE פתוח. כאשר הערך מתקבל על ידי nMOS, הערך אינו מתהפך; לפיכך, הערך נשאר 1. כאשר ערך של 1 מתקבל על ידי nMOS, החיבור נסגר; אז החיבור לאדמה סגור. זה ייצור ערך לוגי של 0.

ערך IN של 1 מייצר ערך OUT של 0.

חיבור שתי קבוצות הקלט/פלט יחד מניב:

טבלת האמת לשער NOT.

די קל לראות שטבלת האמת הזו זהה בדיוק לזה שהפונקציה הלוגית NOT מייצרת. לפיכך, זה ידוע בתור שער NOT.

האם נוכל להשתמש בשני הטרנזיסטורים הפשוטים הללו כדי ליצור מבנים מסובכים יותר? בהחלט! לאחר מכן, נבנה שער NOR ושער OR.

דוגמה לשער NOR

מעגל זה משתמש בשני טרנזיסטורי pMOS בחלק העליון ושני טרנזיסטורי nMOS בתחתית. שוב, בואו נסתכל על הקלט לשער כדי לראות איך הוא מתנהג.

כאשר A הוא 0 ו-B הוא 0, שער זה יהפוך את שני הערכים ל-1 כאשר יגיעו לטרנזיסטורי pMOS; עם זאת, הטרנזיסטורים של nMOS ישמרו שניהם על הערך של 0. זה יוביל את השער לייצר ערך של 1.

כאשר A הוא 0 ו-B הוא 1, שער זה יהפוך את שני הערכים כאשר הם יגיעו לטרנזיסטורי pMOS; אז, A ישתנה ל-1 ו-B ישתנה ל-0. זה לא יוביל למקור; מכיוון ששני הטרנזיסטורים דורשים מעגל סגור על מנת לחבר את הקלט למקור. טרנזיסטורי nMOS אינם הופכים את הערכים; לכן, ה-nMOS המשויך ל-A יפיק 0, וה-nMOS המשויך ל-B יפיק 1; לפיכך, ה-nMOS הקשור ל-B ייצור מעגל סגור לאדמה. זה יוביל את השער לייצר ערך של 0.

כאשר A הוא 1 ו-B הוא 0, שער זה יהפוך את שני הערכים כאשר הם יגיעו לטרנזיסטורי pMOS; אז, A ישתנה ל-0 ו-B ישתנה ל-1. זה לא יוביל למקור; מכיוון ששני הטרנזיסטורים דורשים מעגל סגור על מנת לחבר את הקלט למקור. טרנזיסטורי nMOS אינם הופכים את הערכים; לכן, ה-nMOS המשויך ל-A יפיק 1, וה-nMOS המשויך ל-B יפיק 0; לפיכך, ה-nMOS הקשור ל-Awill מייצר מעגל סגור לאדמה. זה יוביל את השער לייצר ערך של 0.

כאשר A הוא 1 ו-B הוא 1, שער זה יהפוך את שני הערכים כאשר הם יגיעו לטרנזיסטורי pMOS; אז, A ישתנה ל-0 ו-B ישתנה ל-0. זה לא יוביל למקור; מכיוון ששני הטרנזיסטורים דורשים מעגל סגור על מנת לחבר את הקלט למקור. טרנזיסטורי nMOS אינם הופכים את הערכים; לכן, ה-nMOS המשויך ל-A יפיק 1, וה-nMOS המשויך ל-B יפיק 1; לפיכך, ה-nMOS המשויך ל-A וה-nMOS המשויך ל-B ייצרו מעגל סגור לאדמה. זה יוביל את השער לייצר ערך של 0.

לפיכך, טבלת האמת של השער היא כדלקמן:

הפלט של שער NOR.

בינתיים, טבלת האמת של הפונקציה הלוגית NOR היא כדלקמן:

הפלט של הפונקציה הלוגית NOR.

לפיכך, אישרנו ששער זה הוא שער NOR מכיוון שהוא חולק את טבלת האמת שלו עם הפונקציה הלוגית NOR.

כעת, נשים את שני השערים, שיצרנו עד כה, יחד על מנת לייצר שער OR. זכור, NOR מייצג NOT OR; לכן, אם נהפוך שער שכבר הפוך, נחזיר את המקור. בואו נבחן את זה כדי לראות את זה בפעולה.

דוגמה לשער OR

מה שעשינו כאן הוא שלקחנו את שער NOR מקודם והחלנו שער NOT על הפלט. כפי שהראינו לעיל, שער ה-NOT ייקח ערך של 1 ויוציא 0, ושער ה-NO ייקח ערך של 0 ויוציא 1.

זה ייקח את הערכים של שער NOR וימיר את כל ה-0 ל-1 ו-1 ל-0. לפיכך, טבלת האמת תהיה כדלקמן:

טבלת אמת של שער NOR ושער OR

אם תרצו עוד תרגול בבדיקת שערים אלו, אתם מוזמנים לנסות בעצמכם את הערכים הנ"ל ולראות שהשער מניב תוצאות שוות!

דוגמה לשער NAND

אני טוען שזהו שער NAND, אבל בואו נבדוק את טבלת האמת של השער הזה כדי לקבוע אם זה באמת שער NAND.

כאשר A הוא 0 ו-B הוא 0, ה-pMOS של A יפיק 1, ו-nMOS של A יפיק 0; לפיכך, שער זה יפיק 1 לוגי מכיוון שהוא מחובר למקור במעגל סגור ונותק מהאדמה במעגל פתוח.

כאשר A הוא 0 ו-B הוא 1, ה-pMOS של A יפיק 1, ו-nMOS של A יפיק 0; לפיכך, שער זה יפיק 1 לוגי מכיוון שהוא מחובר למקור במעגל סגור ונותק מהאדמה במעגל פתוח.

כאשר A הוא 1 ו-B הוא 0, pMOS של B יפיק 1, ו-nMOS של B יפיק 0; לפיכך, שער זה יפיק 1 לוגי מכיוון שהוא מחובר למקור במעגל סגור ונותק מהאדמה במעגל פתוח.

כאשר A הוא 1 ו-B הוא 1, ה-pMOS של A יפיק 0, ו-nMOS של A יפיק 1; לכן, עלינו לבדוק גם את ה-pMOS וה-nMOS של B. pMOS של B יפיק 0, ו-nMOS של B יפיק 1; לפיכך, שער זה יפיק 0 לוגי מכיוון שהוא מנותק מהמקור במעגל פתוח ומחובר לאדמה במעגל סגור.

טבלת האמת היא כדלקמן:

טבלת האמת של השער לעיל.

בינתיים, טבלת האמת של הפונקציה הלוגית NAND היא כדלקמן:

לפיכך, אימתנו שזהו, אכן, שער NAND.

עכשיו, איך בונים שער AND? ובכן, נבנה שער AND בדיוק באותה הדרך שבה בנינו שער OR משער NOR! אנו נחבר מהפך!

דוגמה לשער AND

מכיוון שכל מה שעשינו הוא החלת פונקציית NOT על הפלט של שער NAND, טבלת האמת תיראה כך:

טבלת אמת מלאה של AND ו-NAND

שוב, אנא ודא כדי לוודא שמה שאני אומר לך הוא האמת.

היום, כיסינו מה הם טרנזיסטורי pMOS ו-nMOS וכן כיצד להשתמש בהם לבניית מבנים מורכבים יותר! אני מקווה שמצאת את הבלוג הזה אינפורמטיבי. אם תרצו לקרוא את הבלוגים הקודמים שלי, תמצאו את הרשימה למטה.

השאר הודעה 

שם *
כתובת אימייל *
טלפון
כתובת
קופונים ראה את קוד האימות? לחץ לרענן!
הערות נוספות
 

רשימת הודעות

תגובות Loading ...
בית| אודות| מוצרים | חֲדָשׁוֹת | הורדה| תמיכה| מָשׁוֹב| צרו קשר| שֵׁרוּת

איש קשר: זואי ג'אנג אינטרנט: www.fmuser.net

Whatsapp / Wechat: 86-183-1924-4009+

סקייפ: tomleequan דוא"ל: [מוגן בדוא"ל] 

פייסבוק: FMUSERBROADCAST Youtube: גן החיות של FMUSER

כתובת באנגלית: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620.