門電路的基本原理
晶體管(transistor)
現代集成電路中通常使用MOS晶體管:Metal-Oxide-Semiconductor 金屬-氧化物-半導體
N型MOS管,對外有三個連接,一個是源(Source),一個是漏(Drain),一個是門(Gate),導通條件是Gate端連接了高電平,而當Gate端連接低電平時,晶體管是不導通的。
P型MOS管,和N型MOS管的區別就在於當Gate端連接低電平時,晶體管導通,而連接高電平時晶體管不導通。
CMOS集成電路(Complementary MOS)由PMOS和NMOS共同構成的互補型MOS集成電路
非門(NOT gate) ~A或!A ,工作過程,當輸入為0時,輸入端同時連接到兩個晶體管(P型和N型)的gate端,當P型MOS管的gate端為0時是導通的,電源端的1可以認為傳導到了輸出端,但這是不夠的,因為輸出端還連接着N型MOS管,N型MOS管的gate端與輸入端相連,是不導通的,所以輸出由P型MOS管驅動,輸出為1。
與門(AND gate) 與非門的實現(兩個並聯的P型MOS管和兩個串聯的N型MOS管)比與門的實現簡單,實際用“與非門”和“非門”實現“與門”。
或門(OR gate)
異或門(Exclusive-OR gate,XOR gate) 兩個值不相同,則異或結果為真。 Y=A^B,^符號表示異或。