MOS场效应管的开关特性.doc

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1、MOS场效应管的开关特性　　MOS场效应管是数字电路最常用的器件，在合适的出入信号作用下，具有开关特性。　　MOS场效应管开关特性分析：　　⑴　MOS场效应管开关电路，如图示：　　　　　　⑵　左面是增强型N沟通MOS，简称NMOS,右面是增强型P沟通MOS，简称PMOS,各接成反向器电路图。查看给定的电路元件和信号源的参数。　　NMOS的漏极（D）接在+5V的电源上，器件参数中设定它的阈值Vth＝+1.5V，当加在栅极（G）和源极（S）间的电压VGS＜Vth时，管子截止，而当VGS＞Vth时，管子导通；P

2、MOS的漏极接在-5V的电源上，器件参数中设定它的阈值Vth＝-1.5V，当VGS＞Vth时，管子截止，而当VGS＜Vth时，管子导通。为了使截止和导通两个状态界限分明，VGS与Vth的差别要比较大。　　电路输出端的电容是下级电路对本级的作用的代表，MOS管的输入电阻很大，一般可当做无穷大，其作用主要表现为电容性。　　⑶　作MOS管的瞬态分析曲线，观察两种MOS管导通截止开关特性　　　①点击“仿真分析”选“瞬态分析”　　　②参数输入窗口输入　　　　终止时间2N（表示毫微秒）　　　　时间步数200　　　　观

3、察节点号为14710　　　③从得到的曲线图上，观察到NMOS加入方波脉冲信号源（深蓝）时，反向输出（绿色），PMOS加入方波脉冲信号源（浅蓝）时，反向输出（紫色）。　　在本例中，NMOS电路输入的低电平为-1V，高电平为4V，输入低电平时管子截止，输出端电压等于供电电源的值（+5V），输入高电平时管子导通，输出端的电压是导通电压，是接近于0V的正数；PMOS电路输入的低电平为-3V，高电平为2V，输入低电平时管子导通，输出端的电压是导通电压，是接近于0的负数，输入高电平时管子截止，输出端电压等于供电电源的

4、值（-5V）。　　进一步看，不论哪种方式，输出波形都不是突变的方波，而是有过渡过程，这是由晶体管的电容效应造成。另外，晶体管在“截止”与“导通”之间的变化也是一个电阻渐变的过程。　　表现晶体管输出电压随输入电压变化的关系常用“传输特性曲线”，做扫描分析，指定NMOS电路输入电压由0V变到此5V，每步改变0.02V,看输出端的电压。从得到的曲线上可看到，有截然不同的两个状态（我们用它们来表示两种逻辑值），中间有一个渐变的过渡阶段，在那里状态是模糊的，逻辑值是不确定的。　　　　　　以上几个例子看出，只含一个开

5、关的电路只能体现逻辑函数的相等或相反逻辑关系，但它是组成逻辑电路的基本单元，几个开关的串联、并联或串并联，就可以体现与、或乃至更复杂的逻辑电路。