I007 Familia Lógica MOS II

EL INVERSOR CMOS

Los circuitos CMOS, combinan transistores PMOS y NMOS. En un inversor CMOS básico  tiene dos MOSFET en serie de modo que el transistor PMOS tiene su fuente o surtidor conectada a VD y el transistor NMOS tiene su surtidor conectado a masa.  Las pueta de los dos transistores se interconenctan con una entrada en común.   Los drenadores de los dos dispositivos se interconectan para una salida en común.  De este modo, este inversor tiene rápida conmutación asociada a un MOS en conducción y un bajo consumo, al estar siempre uno de los transistores sin conducir.  

Por  otra parte, los niveles lógicos se mantiene prácticamente en VD para el nivel lógico uno y en cero para el nivel lógico cero,  esto hace que tenga un alto Fan-Out y un alto Fan-In. y tiene una alta inmunidad al ruido.

Un transistor MOS en continua, se comporta como un conmutador que para tensiones de puerta-surtidor menores a la tensión del umbral, no conducen y cuando se supera este valor de umbrar, el MOS conduce.  De este modo, cuando  la tensión de entrada es igual a la tensión de drenaje, el transistor NMOS conduce y el PMOS no, con lo que en la salida tenemos un cero lógico.  Por contra cuadno la entrada tiene un cero lógico o estan en baja, el transistor NMOS está en corte y el PMOS conduce, quedando en la salida un uno lógico.  Al no cerrar circuito en ninguna de las  configuraciones de entrada, no existe consumo en situaciones estacionarias. 

INVERSOR DE TRES ESTADOS

Es un inversor convencional al que se le ha añadido dos nuevos transistores para el control, uno de canal P en serie con la carga llamado Pcontrol y otro de canal N en serie con el impulsor, llamado Ncontrol. amosotransistores están gobernados por una entrada, C para su control.  Dicha entrada se presenta directamente al transistor  de control N e invertirda al transistor de control P. Así, cuando C está en bajo, los dos nuevos transistores no conducen y la salida Vo queda aislada. Sin embargo, cuando C está en alto, los dos nuevos transistores conducen y con muy baja impedancia, funcionando el circuito entonces como inversor básico. 












PUERTA NOR EN CMOS

Se forma introduciendo transistores de canal P en serire y transistores de canal N en paralelo al inversor básico. Ahora basta con que una de las entradas tenga nivel lógico uno para que el transitor P correspondiente a dicha entrada no conduzca mentras que el transistor N correspondiente lo haga en saturación o en zona de triodo con lo que la salida está en nivel bajo, al estar conectada a tierra a través del transistor de canal N que esté conduciendo y desconectada de la fuente al estar en corte alguno de los transistores P.

Por contra,  cuando ambas entradas están en bajo, tanto el transistor  P1 como el transistor P2 estarán en condución, mientras que ambos transistores N estarán cortados, resultando que la salida está en alto al estar conectada a VD a través  de los transistores de canal P y aislada de la tierra por estar en corte los transistores N






PUERTA NAND EN CMOS

Una puerta NAND en CMOS se forma introduciendo transistores de canal P en paralelo y transitres de canal N en serie al inversor básico.

Este circuito se puede analizar entendiendo que un estado bajo en cualquier entrada hace conducir a los transistores de canal P y corta a los transistores de canal N . Así, basta con que una de las entradas esté en baja para que el transistor N correspondiente no conduzca mientras que el transistor P correspondiente  esté en saturación o en zona de triodo con lo que la salida está en alta al estar conectada con VD a través del transistor de canal P que está en conducción y aislada de tierra gracias al transistor N que está en corte.

Por contra, cuando ambas entradas están en alta, tanto el transistor N1 como el N2 estarán en conducción, mientras que ambos transistores P estará cortados, resultando que la salida está en baja al estar conectada a tierra a través de los transistores de canal N y desconectada de VD dado que los transistores P están en corte.









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