基于mos管元件的三输入与门电路
MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图

MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图现代单片机主要是采用C MOS工艺制成的。
1、MOS管 MOS管又分为两种类型:N型和P型。
如下图所示:以N型管为例,2端为控制端,称为“栅极”;3端通常接地,称为“源极”;源极电压记作Vss,1端接正电压,称为“漏极”,漏极电压记作VDD。
要使1端与3端导通,栅极2上要加高电平。
对P型管,栅极、源极、漏极分别为5端、4端、6端。
要使4端与6端导通,栅极5要加低电平。
在CMOS工艺制成的逻辑器件或单片机中,N型管与P型管往往是成对出现的。
同时出现的这两个CMO S2、CMOS逻辑电平高速CMOS电路的电源电压VDD通常为+5V;Vss接地,是0V。
高电平视为逻辑“1”,电平值的范围为:VDD的65%~VDD(或者VDD-1.5V~VDD)低电平视作逻辑“0”,要求不超过V DD的35%或0~1.5V。
+1.5V~+3.5V应看作不确定电平。
在硬件设计中要避免出现不确定电平。
近年来,随着亚微米技术的发展,单片机的电源呈下降趋势。
低电源电压有助于降低功耗。
VDD为3.3V的CMO S器件已大量使用。
在便携式应用中,VDD为2.7V,甚至1.8V的单片机也已经出现。
将来电源电压还会继续下降,降到0.9V,但低于VDD的35%的电平视为逻辑“0”,高于VDD的65%的电平视为逻辑“1”的规律仍然是适用的。
3、非门非门(反向器)是最简单的门电路,由一对CMO S管组成。
其工作原理如下:A端为高电平时,P型管截止,N型管导通,输出端C的电平与Vss保持一致,输出低电平;A端为低电平时,P型管导通,N型管截止,输出端C的电平与VDD一致,输出高电平。
4、与非门与非门工作原理:①、A、B输入均为低电平时,1、2管导通,3、4管截止,C端电压与V DD 一致,输出高电平。
一种基于神经元MOS管的三值动态BiCMOS或门设计[实用新型专利]
![一种基于神经元MOS管的三值动态BiCMOS或门设计[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/69612b6ad4d8d15abf234e4b.png)
专利名称:一种基于神经元MOS管的三值动态BiCMOS或门设计
专利类型:实用新型专利
发明人:胡晓慧,杭国强,周选昌,杨旸,章丹艳
申请号:CN201320855593.0
申请日:20131220
公开号:CN203645649U
公开日:
20140611
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种基于神经元MOS管的三值动态BiCMOS或门设计,包括高电平实现电路、中间电平实现电路、低电平实现电路;所述高电平实现电路包括nMOS管N1,三输入浮栅nMOS管N2,pnp型三极管Q1;所述中间电平实现电路包括pMOS管P2,npn型三极管Q3;所述低电平实现电路包括pMOS管P1,三输入浮栅nMOS管N3,npn型三极管Q2;所述pMOS管P1和P2的源级接工作电压VDD,栅极分别接CP和漏极分别接N3的漏极和Q3的基极;所述nMOS管N1的源级接地,栅极接漏极接N2的漏极;所述三输入浮栅nMOS管N2和N3的三个输入分别接x、y、GND 和GND;本实用新型的有益效果是:电路具有高集成度、高速、大驱动能力的特点,多值动态多输入浮栅技术又使得电路极大的降低了功耗,且电路工作状态可控。
申请人:浙江大学城市学院
地址:310015 浙江省杭州市湖州街50号
国籍:CN
代理机构:杭州九洲专利事务所有限公司
代理人:张羽振
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三输入多数表决器版图设计

集成电路版图设计课程设计报告课题名称:三输入多数表决器姓名: XXXX 学号: 21111111 班级:电子科学与技术班1.概述集成电路是一种微型电子器件或部件。
它是采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管等有源器件和电阻、电容等无源器件及布线互连在一起,制作在一小块半导体晶片上,封装在一个管壳内,执行特定电路或系统功能的微型结构;这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和接点的数目也可控制、大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进一大步。
目前,集成电路经历了小规模集成、中规模集成、大规模集成和超大规模集成。
单个芯片上已经可以制作包含臣大数量晶体管的、完整的数字系统。
在整个集成电路设计过程中,版图设计是其中重要的一环。
它是把每个原件的电路表示转换成集合表示,同时,元件间连接的线也被转换成几何连线图形。
对于复杂的版图设计,一般把版图设计划分成若干个子版图进行设计,对每个子版图进行合理的规划和布图,子版图之间进行优化连线、合理布局,使其大小和功能都符合要求。
版图设计有特定的规则,这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。
不同的工艺,有不同的设计规则。
设计者只有得到了厂家提供的规则以后,才能开始设计。
在版图设计过程中,要进行定期的检查,避免错误的积累而导致难以修改。
2.设计要求1) .设计一个三输入的多数表决器的版图。
2).分析三输入多数表决器的功能及逻辑关系。
3).用与非门的形式构建该表决器的电路图。
4).利用EDA工具PDT画出其相应版图。
5).利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。
3.电路分析根据三输入多数表决器的功能要求设计如果同意则输入1不同意输入0三输入表决器功能为有两个或者两个以上人同意则,则输出1,否者输出0,其真值表如下:化简真值表得逻辑表达式表示并化简为:Out=A BC + A B C + AB C +ABC=AB+BC+AC= AB BC AC这样可以用到三个两输入与非门和一个四输入与非门,达到逻辑功能和晶体管数量最小化的效果,节约了版图资源,减小了复杂程度。
三输入与门集成电路设计

三输入与门集成电路设计输入与门是一种基本的逻辑门电路,它在数字电子系统中起着重要的作用。
输入与门将两个或多个输入信号作为输入,并且只有当所有输入信号都为逻辑1时,输出信号才为逻辑1;否则,输出信号为逻辑0。
在本文中,我将设计一个三输入与门的集成电路。
这个电路将包括逻辑门的引脚定义、真值表、卡诺图、布尔代数和逻辑门的实际电路图。
首先,我们来定义三输入与门的引脚。
这个电路将有三个输入引脚(A、B和C)和一个输出引脚(Y)。
接着我们来定义真值表。
真值表显示了当输入引脚取不同逻辑值时,输出引脚的逻辑值。
对于三输入与门,我们有8个可能的输入组合,因此真值表将有8行。
```A,B,C,Y---,---,---,---0,0,0,00,0,1,00,1,0,00,1,1,01,0,0,01,0,1,01,1,0,01,1,1,1```现在我们来使用卡诺图来简化这个真值表。
卡诺图是一种图形化工具,用于将布尔函数转换为逻辑门电路。
对于三输入与门,我们将有一个3×8的卡诺图。
```BC---------AC,0,0,1,1---,---,---,--0,0,0,---,---,---,--0,0,0,---,---,---,--0,0,0,---------```根据卡诺图,我们可以将布尔函数简化为Y=A'BC。
接下来,我们将使用布尔代数来表示布尔函数。
通过应用布尔代数的定律和规则,我们可以简化布尔函数。
对于三输入与门,布尔函数的表达式为Y=A'BC。
最后,我们将设计一个实际的三输入与门电路图。
在这个电路图中,我们将使用逻辑门的符号来表示逻辑门的功能。
根据布尔函数的表达式Y=A'BC,我们需要一个非门和两个与门来实现这个电路。
```ABC\,/\+---Y!v++!```通过连接两个与门的输出到一个非门的输入,我们可以实现三输入与门的功能。
在本文中,我们设计了一个三输入与门的集成电路。
3门电路 (简)

门的多余输入端接地。
一般,接电源时需接上拉电阻;接地时需接下拉电阻。 典型值1-10k。 +5V 上拉电阻保持 1k
高电平
A B
F
下拉电阻保持 低电平
A B
C
F
C 1k
3.3 CMOS门电路
电路设计与安装应尽量消除噪声,保证电路稳定工作。
( 1)在每一块插板的电源线上,并接几十 μF 的低频去 耦电容和 0.01~0.047μF 的高频去耦电容,以防止 TTL 电路 的动态尖峰电流产生的干扰。 (2) 整机装置应有良好的接地系统。
表1 各种系列门电路的主要参数
表2 常用集成门电路(TTL系列)
型 号 74LS00 74LS02 74LS04 74LS05 74LS08 74LS13 74LS30 名 称 四2输入与非门 四2输入或非门 六反相器 六反相器 四2输入与门 双4输入与非门 8输入与非门 施密特触发 OC门 主要功能
1. TTL门驱动CMOS门
(1)电平不匹配
TTL门作为驱动门,它的UOH≥2.4V,UOL≤0.5V;
CMOS门作为负载门,它的UIH≥3.5V,UIL≤1V。
可见,TTL门的UOH不符合要求。
(2)电流匹配 CMOS电路输入电流几乎为零,所以不存在问题。
3.5 TTL电路与CMOS电路的接口电路
当EN= 0时,TG导通,F=A; 当EN= 1时,TG截止,F为高阻输出。
3.3 CMOS门电路
CMOS系列及命名方法
74 FAM nn
HC( High-speed CMOS ,高速 CMOS 系列); 例: 74HC04商用高 HCT(High-speed CMOS, 前缀:74—商用系列;54—军用系列。 速CMOS 六反相 TTL compatible ,与 TTL兼 容的高速CMOS 系列); 助记符:以字母表示系列类型。 器; VHC(Very High-speed CMOS,甚高速 CMOS商用 系 74HCT00 功能数字:以数字表示电路的 列); 高速 CMOS 四 -二 VHCT: Very High-speed 逻辑功能。 CMOS, TTL compatible,与 输入与非门。 TTL兼容的甚高速CMOS 系 列)。
(版图设计)

设计题目:三输入与或门一、设计的目的和意义设计目的:1、熟悉并认识版图设计规则(DRC)检测2、熟悉IC制造工艺文件3、熟练运用软件设计电路和版图、4、设计意义:1.配合集成电路设计基础、集成电路设计硬件描述语言、超大规模集成电路CAD、器件模型CAD、集成电路版图设计、微电子工艺等课程,培养IC设计的实践能力;2.进一步掌握基本的集成电路与器件设计和调试的方法与步骤;掌握设计输入、编译、模拟、仿真、综合、布图、下载及硬件测试等IC设计基本过程;3.初步掌握应用典型的HDL(VHDL、Verilog),基于FPGA的IC设计调试工具、Zeni2003物理设计工具进行集成电路设计、模拟与硬件仿真的方法和过程;4.进一步巩固所学IC设计相关的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际集成电路工程设计问题的能力;5.经过查找资料、选择方案、设计仿真器件或电路、检查版图设计、撰写设计报告等一系列实践过程,实现一次较全面的IC设计工程实践训练,通过理论联系实际,提高和培养创新能力,为后续课程的学习,毕业设计,毕业后的工作打下基础。
二、设计的主要内容和要求主要内容:设计一个CMOS结构三输入与或门(F=AB+C)的版图,并作DRC验证。
要求:1.用三输入的与或非门和一个非门构建与门。
2.与或非门和非门都用CMOS结构实现。
3.利用九天EDA工具PDT画出其相应版图。
4.利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。
三、试验思想及说明根据要求1将试验结果所示的表达式 F =AB+C转化为符合要求的逻辑表达式为:。
画出相关的真值表如下:用逻辑电路表示为:然后画出相应的棒状图如下:四、设计采用的硬件和软件环境和条件基于Unix和Linux操作系统的国产华大Zeni2003EDA软件包---可视设计仿真(VDE)、物理设计工具(PDT);Mentor Graphics 版图设计工具;五、设计步骤,各模块组成,简要说明1、首先打开UNIX系统,进入软件,开始新实验设计点击右键\新建终端mkdir 4379(创建新文件夹)cd 4379(进入新文件夹)cp/home/eda/file.tar(将file.tar复制到新文件夹)tar xif file.tar(解压file.tar)pdt (进入版图设计界面)选择file=>new=>library,创建一个新的library用于存储我的版图,命名为hxl4379。
基于mos管的电源开关电路

基于mos管的电源开关电路你有没有遇到过那种电器总是按下开关,却怎么也不工作?最烦人的是那种电源开关,感觉好像开了半天也没啥反应。
你有时候是不是想,哎,能不能有个高效点的电源开关,让它简单又不掉链子?今天咱们聊聊这个话题,没错,就是“基于MOS管的电源开关电路”。
听起来挺高大上的对吧?其实简单来说,就是用一个叫MOS管的元件来帮你开关电源,不仅能提升电路的效率,还能减少电器的功耗。
今天咱们就来聊聊它是怎么工作的,给你解开这个“高科技”背后的秘密。
你有没有过这种经历,手指按下去,心里想着“开吧,开吧,快开吧”,结果那开关却没给你回应,电器依旧死寂无声。
这时候,你就会开始怀疑人生,是不是电池没电?还是接触不良?你得知道,很多时候问题不在于电池或是电源线,而是在那看不见摸不着的电源开关上。
就像你开车,有时候油门没踩到底,车怎么也提不上速。
MOS管开关其实就是油门的那种“智能感应”,它能让电源顺畅地“开动”起来。
说到MOS管,你是不是一脸懵,什么鬼?MOS管就是金属氧化物半导体场效应管,嗯,听起来有点绕,但你别担心。
我们把它想成是个超级聪明的“开关”,它的功能简单来说就是通过电流的大小来控制电器的开关。
你知道的,电器的开关就像水龙头一样,要么水流出来,要么水停着。
而MOS管的工作原理,正是通过它的栅极控制电流的通断。
它像个超级精准的水龙头,能够在你需要的时候,恰到好处地“放水”——电流。
既然说到电源开关,不免要提一提它的“优势”。
想想你平常用的那些开关,轻轻一按,电源就接通了,轻松又方便。
但你知道吗?传统的开关往往需要物理接触,时间久了就容易老化,甚至接触不良,直接导致电源不稳定。
而MOS管这种开关,它就没有这些烦恼。
它完全是电子的控制方式,几乎不会出现接触不良的情况,效率高到让人惊叹。
并且,你按下去的每一次“开”都能做到精确无误,电流的“流量”都被精确控制。
换句话说,它不像那些“老古董”开关,常常“自己掉链子”,MOS管稳得一塌糊涂。
2014年高级仪表维修试卷答案

湖南省职业技能鉴定试卷2014年高级维修仪表工理论知识试卷注 意 事 项1、考试时间:150分钟.2、请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、准考证号和所在单位的名称.3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写您的答案.4、不要在试卷上乱写乱画,不要在标封区填写无关的内容。
一、填空题:共25分,每空0.5分1、自控专业标准体系表标准代号GB 的标准名称为国家标准(强制性),SH 的标准名称为( 中国石化总公司行业 )标准,ISO 为( 国际标准化组织 )标准。
2、1in=( 25.4)mm 1磅=( 0。
4536)g3、摄氏温度值t 和华氏温度值tF 之间的关系t=( 5(tF —32)/9)℃,122℉=(50 )℃。
4、测量液体压力时,取压点设在管道的( 下 )半部,在导压管的最高点应装设(集气器);测量气体压力时,在导压管的最低点应装设(气液分离)器.5、对于离心压缩机防喘控制:在必要时采用(部分回流)的办法,使之既适应工艺( 低 )负荷生产的要求,又满足流量大于(最小极限值或喘振点流量)的需要。
6、气压信号线的图形符号为,电信号线的图形符号为(—-——-—————————--—). 7、UPS 是(交流不间断电源装置)的简称,主要由于仪表自控系统和电子计算机电源,当工作电源发生故障,( 蓄电池 )立即对负载供电,保证供电的连续性.8、在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过( 100℃ )。
9、补偿导线把热电偶的(冷端(自由端))延伸到温度比较稳定的控制室的仪表端子,它本身不能消除冷端( 温度变化 )对测温的影响。
10、热电阻测温系统必须注意热电阻和显示仪表的分度号( 必须一致 ),为了消除(连接导线电阻)变化的影响,必须采用三线制接法.11、科氏力质量流量计由传感管、电磁驱动器和电磁检测器3部分组成,电磁驱动器使( 传感管 )以其固有频率振动,而流量的导入使传感管在(科氏力)的作用下产生一种扭曲,在它的左右两侧产生一个相位差,该相位差与(质量流量)成正比,与温度、压力、密度( 无 )关。
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基于mos管元件的三输入与门电路
摘要:本文介绍了基于mos管元件的三输入与门电路的设计和实现。
通过对mos管的特性和工作原理的分析,提出了一种简单有效的三输入与门电路的设计方案,并进行了电路模拟和实验验证。
结果表明,该电路具有较高的稳定性和可靠性,在实际应用中具有广泛的应用前景。
关键词:mos管;三输入与门电路;设计方案;电路模拟;实验验证
一、引言
与门是数字电路中最基本的逻辑门之一,其输出信号只有当所有输入信号都为高电平时才为高电平,否则为低电平。
在实际应用中,常常需要实现多个输入信号的与运算,这就需要设计多输入与门电路。
本文介绍了一种基于mos管元件的三输入与门电路的设计和实现。
二、mos管的特性和工作原理
mos管是一种非常重要的半导体器件,其特性和工作原理对于设计和实现数字电路具有重要的影响。
mos管分为n沟道mos管和p沟道mos管两种,其中n沟道mos管的导通电压为正,p沟道mos管的导通电压为负。
mos管的三个端口分别为栅极、源极和漏极,栅极与源极之间的电压可以控制漏极与源极之间的电流。
mos管的工作原理可以分为三个阶段:截止区、线性区和饱和区。
当栅极与源极之间的电压小于mos管的截止电压时,mos管处于截止区,此时漏极与源极之间的电流非常小。
当栅极与源极之间的电压逐
渐增加,mos管进入线性区,此时漏极与源极之间的电流与栅极与源极之间的电压呈线性关系。
当栅极与源极之间的电压继续增加,mos 管进入饱和区,此时漏极与源极之间的电流达到最大值,不再随栅极与源极之间的电压的增加而增加。
三、三输入与门电路的设计方案
基于mos管元件的三输入与门电路的设计方案如下图所示:

该电路由三个mos管和三个电阻组成,其中R1、R2和R3为限流电阻,用于限制mos管的漏极电流,防止mos管烧坏。
当A、B和C 三个输入信号都为高电平时,三个mos管均处于饱和区,此时输出信号为高电平;否则输出信号为低电平。
四、电路模拟和实验验证
为了验证设计方案的可行性和有效性,本文进行了电路模拟和实验验证。
电路模拟采用Multisim软件进行,实验验证采用实际电路搭建和测试。
电路模拟结果如下图所示:

从图中可以看出,当A、B和C三个输入信号都为高电平时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平,符合三输入与门的逻辑运算规律。
实验验证结果如下图所示:

从图中可以看出,当A、B和C三个输入信号都为高电平时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平,与电路模拟结果一致。
五、结论
本文介绍了一种基于mos管元件的三输入与门电路的设计和实现。
通过对mos管的特性和工作原理的分析,提出了一种简单有效的三输入与门电路的设计方案,并进行了电路模拟和实验验证。
结果表明,该电路具有较高的稳定性和可靠性,在实际应用中具有广泛的应用前景。