cmos开关原理为什么可以实现

2020-05-08 教育 73阅读

图1为CMOS模拟开关电路原理图。它克服了NMOS模拟开关电路Ron虽vI增大而增大的缺点,扩大输入信号幅度的范围;而且可以在CMOS电路基础上增设辅助电路,消除NMOSFET的衬底效应对Ron的影响。


图1 CMOS开关电路原理

假定控制信号vc高电平VCH=VDD为逻辑“1”,低电平VCL=-Vss(取Vss=VDD)为逻辑“0”.T1衬底电压VB1=-Vss,T2衬底电压VB2=VDD.从图可知,vc直接输送到T1的栅极,而T2的栅极电压是vc经非门(T3、T4组成)倒相后的电压。当vc=“1”时,VG1=VDD,VG2=-Vss.所以当vI为接近-Vss低电平时,vGS1=(vG2-vI)=(VDD-vI)>VT,T1完全导通,vGS2=(vG2-vI)=(Vss-vI),即vGS2


为了消除NMOSFET的衬底调制效应对Ron的不良影响,通常在CMOS开关原理电路基础上增设辅助电路。如图3所示CMOS开关电路 中,增加了非门PI2和T3~T5.当vc=“1”时,因非门PI1、PI2倒相,T5截止,vI经T3、T4加到T1衬底B1上,同时,vI又直接加到T1的源极S1上,于是vBS1=0,且与vI大小无关,从而消除了T1的衬底调制效应。T2为PMOSFET,虽然vB2=VDD,但因PMOSFET的衬底调制效应很小,故vBS2随vI变化对Ron的影响可略。


图2  CMOS开关Ron与vI的关系                      图3  含辅助电路CMOS开关电路

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