对于PMOS,始终坚持使用源极(Source)作为参考点,去衡量栅极(Gate)和漏极(Drain)的电压,即始终关注 VSG 和 VSD,这样所有公式和判断逻辑都会变得非常清晰直观,并且与NMOS完美对应。
这正是微电子学中一个强大的思维方式:通过变换参考系来将复杂的新问题转化为熟悉的旧问题。
为了巩固这个理解,我们可以用一个简单的CMOS反相器作为例子,来展示NMOS和PMOS这种“互补”的优雅之处:
从上图可以看到:
当输入为低电平(0V)时,对于NMOS,其 VGS = 0V,小于阈值,故截止;对于PMOS,其 VSG = VDD,大于阈值,故导通,将输出上拉至VDD。
当输入为高电平(VDD)时,对于NMOS,其 VGS = VDD,大于阈值,故导通;对于PMOS,其 VSG = 0V,小于阈值,故截止,输出被下拉至0V。
这种“一个导通,另一个就截止”的特性,使得CMOS电路在稳态时几乎没有从电源到地的直流通路,从而实现了极低的静态功耗。而这完美运作的基础,就在于我们清晰地把握了NMOS和PMOS各自的工作条件。
|
|