إضافة المفضلة تعيين الصفحة الرئيسية
موضع:الرئيسية >> الأخبار >> الإلكترون

منتجات الفئة

المنتجات للخلف

مواقع FMUSER

ترانزستورات PMOS و NMOS

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

المعالجات الدقيقة مبنية من الترانزستورات. على وجه الخصوص ، تم إنشاؤها من ترانزستورات MOS. MOS هو اختصار لأشباه الموصلات ذات أكسيد المعادن. هناك نوعان من ترانزستورات MOS: pMOS (إيجابي MOS) و nMOS (سلبي- MOS). يأتي كل pMOS و nMOS مزودًا بثلاثة مكونات رئيسية: البوابة والمصدر والصرف.

لفهم كيفية عمل pMOS و nMOS بشكل صحيح ، من المهم أولاً تحديد بعض المصطلحات:

الدائرة المغلقة: تعني أن الكهرباء تتدفق من البوابة إلى المصدر.

الدائرة المفتوحة: هذا يعني أن الكهرباء لا تتدفق من البوابة إلى المصدر ؛ بل بالأحرى تتدفق الكهرباء من البوابة إلى المصرف.

عندما يستقبل ترانزستور nMOS جهدًا لا يستهان به ، فإن الاتصال من المصدر إلى الصرف يعمل كسلك. سوف تتدفق الكهرباء من المصدر إلى المصرف دون قيود - ويشار إلى ذلك بدائرة مغلقة. من ناحية أخرى ، عندما يستقبل ترانزستور nMOS جهدًا عند حوالي 0 فولت ، فإن الاتصال من المصدر إلى الصرف سوف ينقطع ويشار إلى هذا على أنه دائرة مفتوحة.

مثال على ترانزستور nMOS

يعمل الترانزستور من النوع p تمامًا مع الترانزستور من النوع n. في حين أن nMOS سيشكل دائرة مغلقة مع المصدر عندما يكون الجهد غير مهمل ، فإن pMOS سيشكل دائرة مفتوحة مع المصدر عندما يكون الجهد غير مهم.

مثال على ترانزستور pMOS

كما ترون في صورة ترانزستور pMOS الموضحة أعلاه ، فإن الاختلاف الوحيد بين ترانزستور pMOS وترانزستور nMOS هو الدائرة الصغيرة بين البوابة والشريط الأول. هذه الدائرة تعكس القيمة من الجهد ؛ لذلك ، إذا أرسلت البوابة ممثل جهد بقيمة 1 ، فسيقوم العاكس بتغيير 1 إلى 0 وسيؤدي إلى عمل الدائرة وفقًا لذلك.

نظرًا لأن pMOS و nMOS يعملان بطريقة معاكسة - بطريقة تكميلية - عندما نجمع كلاهما في دائرة MOS عملاقة واحدة ، تسمى دائرة cMOS ، والتي تعني أشباه الموصلات التكميلية لأكسيد المعادن.

الاستفادة من دوائر MOS

يمكننا الجمع بين دوائر pMOS و nMOS من أجل بناء هياكل أكثر تعقيدًا تسمى GATES ، وبشكل أكثر تحديدًا: البوابات المنطقية. لقد قدمنا ​​بالفعل مفهوم هذه الوظائف المنطقية وجداول الحقيقة المرتبطة بها في المدونة السابقة ، والتي يمكنك العثور عليها بالنقر هنا.

يمكننا إرفاق ترانزستور pMOS الذي يتصل بالمصدر وترانزستور nMOS الذي يتصل بالأرض. سيكون هذا أول مثال لنا على ترانزستور cMOS.

مثال على بوابة NOT

يعمل ترانزستور cMOS بطريقة مشابهة للدالة المنطقية NOT.

دعنا نلقي نظرة على جدول الحقيقة NOT:

لا جدول الحقيقة

في جدول الحقيقة NOT ، يتم عكس كل قيمة إدخال: A. ماذا يحدث مع الدائرة أعلاه؟

حسنًا ، لنتخيل أن الإدخال هو 0.

يدخل الرقم 0 ويذهب لأعلى ولأسفل السلك إلى كل من pMOS (أعلى) و nMOS (أسفل). عندما تصل القيمة 0 إلى pMOS ، يتم قلبها إلى 1 ؛ لذلك ، تم إغلاق الاتصال بالمصدر. سينتج عن ذلك قيمة منطقية قدرها 1 طالما أن الاتصال بالأرض (الصرف) غير مغلق أيضًا. حسنًا ، نظرًا لأن الترانزستورات مكملة ، فنحن نعلم أن ترانزستور nMOS لن يعكس القيمة ؛ لذلك ، تأخذ القيمة 0 كما هي ، وبالتالي ، ستنشئ دائرة مفتوحة على الأرض (استنزاف). وبالتالي ، يتم إنتاج قيمة منطقية قدرها 1 للبوابة.

تنتج قيمة IN التي تبلغ 0 قيمة OUT تبلغ 1

ماذا يحدث إذا كان 1 هو قيمة IN؟ حسنًا ، باتباع نفس الخطوات المذكورة أعلاه ، يتم إرسال القيمة 1 إلى كل من pMOS و nMOS. عندما يتم تلقي القيمة بواسطة pMOS ، يتم عكس القيمة إلى 0 ؛ وبالتالي ، فإن الاتصال بالمصدر مفتوح. عندما يتم تلقي القيمة بواسطة nMOS ، لا يتم عكس القيمة ؛ وبالتالي ، تظل القيمة 1. عند تلقي قيمة 1 بواسطة nMOS ، يتم إغلاق الاتصال ؛ لذلك ، تم إغلاق الاتصال بالأرض. سينتج عن ذلك قيمة منطقية قدرها 0.

تنتج قيمة IN التي تبلغ 1 قيمة OUT تساوي 0.

ينتج عن وضع مجموعتي الإدخال / الإخراج معًا:

جدول الحقيقة لبوابة NOT.

من السهل جدًا رؤية أن جدول الحقيقة هذا هو بالضبط نفس الجدول الذي تنتجه الوظيفة المنطقية NOT. وبالتالي ، يُعرف هذا باسم بوابة NOT.

هل يمكننا استخدام هذين الترانزستورين البسيطين لعمل هياكل أكثر تعقيدًا؟ قطعا! بعد ذلك ، سنقوم ببناء بوابة NOR وبوابة OR.

مثال على بوابة NOR

تستخدم هذه الدائرة ترانزستورات pMOS في الأعلى وترانزستورين nMOS في الأسفل. مرة أخرى ، دعنا ننظر إلى مدخلات البوابة لنرى كيف تتصرف.

عندما تكون A تساوي 0 و B تساوي 0 ، فإن هذه البوابة ستعكس كلا القيمتين إلى 1 عندما تصلان إلى ترانزستورات pMOS ؛ ومع ذلك ، فإن الترانزستورات nMOS ستحافظ على قيمة 0. سيؤدي ذلك إلى إنتاج البوابة للقيمة 1.

عندما تكون A تساوي 0 و B تساوي 1 ، فإن هذه البوابة ستعكس كلا القيمتين عندما تصلان إلى ترانزستورات pMOS ؛ لذلك ، سيتغير A إلى 1 وسيتغير B إلى 0. وهذا لن يؤدي إلى المصدر ؛ لأن كلا الترانزستورات تتطلب دائرة مغلقة لتوصيل المدخلات بالمصدر. ترانزستورات nMOS لا تعكس القيم ؛ لذلك ، فإن nMOS المرتبط بـ A سينتج 0 ، و nMOS المرتبط بـ B سينتج 1 ؛ وبالتالي ، فإن nMOS المرتبط بـ B سينتج دائرة مغلقة على الأرض. سيؤدي هذا إلى إنتاج البوابة للقيمة 0.

عندما تكون A هي 1 و B تساوي 0 ، فإن هذه البوابة ستعكس كلا القيمتين عندما تصلان إلى ترانزستورات pMOS ؛ لذلك ، سيتغير A إلى 0 وسيتغير B إلى 1. وهذا لن يؤدي إلى المصدر ؛ لأن كلا الترانزستورات تتطلب دائرة مغلقة لتوصيل المدخلات بالمصدر. ترانزستورات nMOS لا تعكس القيم ؛ لذلك ، فإن nMOS المرتبط بـ A سينتج 1 ، و nMOS المرتبط بـ B سينتج 0 ؛ وبالتالي ، فإن nMOS المرتبط بـ Awill ينتج دائرة مغلقة على الأرض. سيؤدي هذا إلى إنتاج البوابة للقيمة 0.

عندما تكون A هي 1 و B هي 1 ، فإن هذه البوابة ستعكس كلا القيمتين عندما تصلان إلى ترانزستورات pMOS ؛ لذلك ، سيتغير A إلى 0 وسيتغير B إلى 0. وهذا لن يؤدي إلى المصدر ؛ لأن كلا الترانزستورات تتطلب دائرة مغلقة لتوصيل المدخلات بالمصدر. ترانزستورات nMOS لا تعكس القيم ؛ لذلك ، فإن nMOS المرتبط بـ A سينتج 1 ، وسوف ينتج nMOS المرتبط بـ B 1 ؛ وبالتالي ، فإن nMOS المرتبط بـ A و nMOS المرتبط بـ B سينتج دائرة مغلقة على الأرض. سيؤدي هذا إلى إنتاج البوابة للقيمة 0.

وبالتالي ، فإن جدول الحقيقة الخاص بالبوابة هو كما يلي:

خرج بوابة NOR.

وفي الوقت نفسه ، يكون جدول الحقيقة الخاص بالوظيفة المنطقية NOR كما يلي:

ناتج وظيفة NOR المنطقية.

وبالتالي ، فقد أكدنا أن هذه البوابة هي بوابة NOR لأنها تشارك جدول الحقيقة الخاص بها مع الوظيفة المنطقية NOR.

الآن ، سنضع كل من البوابات ، التي أنشأناها حتى الآن ، معًا من أجل إنتاج بوابة OR. تذكر أن NOR تعني NOT OR ؛ لذلك ، إذا عكسنا بوابة مقلوبة بالفعل ، فسنستعيد الأصل. دعونا نختبر هذا من أجل رؤيته في العمل.

مثال على بوابة OR

ما فعلناه هنا هو أننا أخذنا بوابة NOR من قبل وقمنا بتطبيق بوابة NOT على الإخراج. كما أوضحنا أعلاه ، ستأخذ البوابة NOT القيمة 1 وتخرج 0 ، وستأخذ البوابة NOT القيمة 0 وتخرج 1.

سيأخذ هذا قيم بوابة NOR ويحول كل الأصفار إلى 0 ثانية و 1 إلى 1 ثانية. وبالتالي ، سيكون جدول الحقيقة كما يلي:

جدول الحقيقة لبوابة NOR وبوابة OR

إذا كنت ترغب في مزيد من التدرب على اختبار هذه البوابات ، فلا تتردد في تجربة القيم المذكورة أعلاه بنفسك ولاحظ أن البوابة تنتج نتائج مكافئة!

مثال على بوابة NAND

أدعي أن هذه بوابة NAND ، لكن دعنا نختبر جدول الحقيقة لهذه البوابة لتحديد ما إذا كانت بوابة NAND حقًا.

عندما تكون A تساوي 0 و B تساوي 0 ، فإن pMOS الخاص بـ A سينتج 1 ، وسوف ينتج nMOS الخاص بـ A 0 ؛ وبالتالي ، ستنتج هذه البوابة 1 منطقيًا لأنها متصلة بالمصدر بدائرة مغلقة ومنفصلة عن الأرض بدائرة مفتوحة.

عندما تكون A تساوي 0 و B تساوي 1 ، فإن pMOS الخاص بـ A سينتج 1 ، وسوف ينتج nMOS الخاص بـ A 0 ؛ وبالتالي ، ستنتج هذه البوابة 1 منطقيًا لأنها متصلة بالمصدر بدائرة مغلقة ومنفصلة عن الأرض بدائرة مفتوحة.

عندما تكون A تساوي 1 و B تساوي 0 ، فإن pMOS الخاص بـ B سينتج 1 ، وسوف ينتج nMOS الخاص بـ B 0 ؛ وبالتالي ، ستنتج هذه البوابة 1 منطقيًا لأنها متصلة بالمصدر بدائرة مغلقة ومنفصلة عن الأرض بدائرة مفتوحة.

عندما تكون A هي 1 و B هي 1 ، فإن pMOS الخاص بـ A سينتج 0 ، وسوف ينتج nMOS الخاص بـ A 1 ؛ لذلك ، يجب أن نتحقق من pMOS و nMOS من B أيضًا. سوف ينتج pMOS من B 0 ، و nMOS من B سينتج 1 ؛ وبالتالي ، ستنتج هذه البوابة 0 منطقيًا لأنها منفصلة عن المصدر بدائرة مفتوحة ومتصلة بالأرض بدائرة مغلقة.

جدول الحقيقة هو كما يلي:

جدول الحقيقة للبوابة أعلاه.

وفي الوقت نفسه ، يكون جدول الحقيقة لوظيفة NAND المنطقية كما يلي:

وبالتالي ، فقد تحققنا من أن هذه بالفعل بوابة NAND.

الآن ، كيف نبني بوابة AND؟ حسنًا ، سنبني بوابة AND بنفس الطريقة التي بنينا بها بوابة OR من بوابة NOR! سوف نعلق العاكس!

مثال على بوابة AND

نظرًا لأن كل ما قمنا به هو تطبيق دالة NOT على إخراج بوابة NAND ، سيبدو جدول الحقيقة كما يلي:

جدول الحقيقة الكامل لـ AND و NAND

مرة أخرى ، يرجى التحقق للتأكد من أن ما أقوله لك هو الحقيقة.

اليوم ، قمنا بتغطية ما هي الترانزستورات pMOS و nMOS وكذلك كيفية استخدامها لبناء هياكل أكثر تعقيدًا! أتمنى أن تكون قد وجدت هذه المدونة مفيدة. إذا كنت ترغب في قراءة مدوناتي السابقة ، فستجد القائمة أدناه.

اترك رسالة 

الاسم *
البريد إلكتروني: *
الهاتف:
العنوان:
رمز رؤية رمز التحقق؟ انقر تحديث!
الرسالة
 

قائمة الرسالة

تحميل التعليقات ...
الرئيسية| من نحن| المنتجات| الأخبار| تحميل| الدعم الفني| مشاركة الرأي | تواصل معنا| العطاء

جهة الاتصال: زوي تشانغ www.fmuser.net

ال واتساب / ويشات: +86 183 1924 4009

سكايب: تومليكوان البريد الإلكتروني: [البريد الإلكتروني محمي] 

الفيسبوك: FMUSERBROADCAST يوتيوب: FMUSER زوي

العنوان باللغة الإنجليزية: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 العنوان باللغة الصينية: 广州市天河区黄埔大道西273号惠兰阁305(3E)