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  • 反相器詳解,反相器電路圖及解析
    • 發布時間:2024-05-31 18:30:22
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    反相器詳解,反相器電路圖及解析
    反相器(英語:Inverter)也稱非門(英語:NOT gate),是數字邏輯中實現邏輯非的邏輯門。
    反相器是可以將輸入信號的相位反轉180度,這種電路應用在模擬電路,比如說音頻放大,時鐘振蕩器等。
    反相器的作用
    反相器在電路設計中具有極其廣泛的應用。其主要作用包括信號放大、信號濾波、信號相位翻轉、比較器、振蕩器等方面。同時,反相器也是數字電路中的重要組成部分之一,可以用于邏輯非門、觸發器、計數器和控制電路等方面。
    反相器的種類
    CMOS反相器電路由兩個增強型MOS場效應管組成。典型TTL與非門電路電路由輸入級、中間級、輸出級組成。
    CMOS反相器電路由兩個增強型MOS場效應管組成,其中V1為NMOS管,稱驅動管,V2為PMOS管,稱負載管。 NMOS管的柵源開啟電壓UTN為正值,PMOS管的柵源開啟電壓是負值,其數值范圍在2~5V之間。為了使電路能正常工作,要求電源電壓UDD>(UTN+|UTP|)。UDD可在3~18V之間工作,其適用范圍較寬。
    典型TTL與非門電路電路組成:輸入級--晶體管T1和電阻Rb1構成。中間級--晶體管T2和電阻Rc2、Re2構成。輸出級--晶體管T3、T4、D和電阻Rc4構成,推拉式結構,在正常工作時,T4和T3總是一個截止,另一個飽和。
    CMOS反相器電路圖
    CMOS反相器電路由兩只增強型MOSFET組成,其中一個為N溝道結構,另一個為P溝道結構。為了電路能正常工作,要求電源電壓VDD大于兩個管子的開啟電壓的絕對值之和,即:
    反相器電路
    TTL反相器電路圖
    通過觀察可以發現,與同時使用P溝道和N溝道MOS管制成的CMOS反相器不同,TTL反向器中,只使用了NPN型這一種結構的三極管,這造就了它與CMOS反相器的不同之處。
    反相器電路
    T1:第一個管子作用與其他管子都不同,電源僅連到管子基極,這個三極管可以簡單看成是兩個并聯的二極管。而且因為左右是并聯關系,兩邊電壓會相互牽制。
    T2:第二個管子的開關控制了上下兩個電阻的壓降,起到一個分配作用。正是如此,這塊區域被稱為倒向級。
    T4、T5:這兩個管子和CMOS反相器中兩個管子很相似,它們的開關直接決定輸出電壓。但它們又都是高電平觸發,需要T2管來控制,這一點與CMOS反相器不同。
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