Trasraitheoirí PMOS agus NMOS

Tá microprocessors tógtha de thrasraitheoirí. Go háirithe, déantar iad as trasraitheoirí MOS. Is acrainm é MOS le haghaidh Leathsheoltóra Miotail-Ocsaíde. Tá dhá chineál trasraitheoirí MOS ann: pMOS (dearfach-MOS) agus nMOS (diúltach-MOS). Tá trí phríomhchuid feistithe ag gach pMOS agus nMOS: an geata, an fhoinse agus an draein.

Chun tuiscint cheart a fháil ar an gcaoi a n-oibríonn pMOS agus nMOS, tá sé tábhachtach roinnt téarmaí a shainiú ar dtús:

ciorcad dúnta: Ciallaíonn sé seo go bhfuil an leictreachas ag sileadh ón ngeata go dtí an fhoinse.

ciorcad oscailte: Ciallaíonn sé seo nach bhfuil an leictreachas ag sileadh ón ngeata go dtí an fhoinse; ach ina áit sin, tá leictreachas ag sileadh ón geata go dtí an draein.

Nuair a fhaigheann trasraitheoir nMOS voltas neamh-dhiomaibhseach, feidhmíonn an nasc ón bhfoinse go dtí an draein mar shreang. Sreabhfaidh leictreachas ón bhfoinse go dtí an draein gan bhac - tugtar ciorcad dúnta air seo. Ar an láimh eile, nuair a fhaigheann trasraitheoir nMOS voltas thart ar 0 volta, déanfar an nasc ón bhfoinse go dtí an draein a bhriseadh agus tugtar ciorcad oscailte air seo.

Sampla de thrasraitheoir nMOS

Oibríonn an trasraitheoir p-cineál go díreach in aghaidh an trasraitheora cineál n. Cé go gcruthóidh an nMOS ciorcad dúnta leis an bhfoinse nuair nach bhfuil an voltas diomaibhseach, cruthóidh an pMOS ciorcad oscailte leis an bhfoinse nuair nach bhfuil an voltas diomaibhseach.

Sampla de thrasraitheoir pMOS

Mar a fheiceann tú san íomhá den trasraitheoir pMOS a thaispeántar thuas, is é an t-aon difríocht idir trasraitheoir pMOS agus trasraitheoir nMOS ná an ciorcal beag idir an geata agus an chéad bharra. Inbhéaraíonn an ciorcal seo an luach ón voltas; mar sin, má sheolann an geata voltas ionadaíoch de luach 1, ansin athróidh an t-inverter an 1 go 0 agus cuirfidh sé faoi deara go bhfeidhmeoidh an ciorcad dá réir sin.

Ós rud é go bhfeidhmíonn pMOS agus nMOS ar bhealach contrártha - ar bhealach comhlántach - nuair a chomhcheanglaímid an dá cheann i gciorcad ollmhór MOS amháin, tugtar ciorcad cMOS air, a sheasann do leathsheoltóir comhlántach miotail-ocsaíd.

Úsáid a bhaint as Ciorcaid MOS

Is féidir linn ciorcaid pMOS agus nMOS a chomhcheangal chun struchtúir níos casta a thógáil ar a dtugtar GATES, go sonrach: geataí loighce. Thugamar isteach cheana féin coincheap na bhfeidhmeanna loighciúla seo agus na táblaí fírinne a bhaineann leo sa bhlag roimhe seo, ar féidir leat a fháil trí chliceáil anseo.

Is féidir linn trasraitheoir pMOS a cheangal leis an bhfoinse agus trasraitheoir nMOS a nascann leis an talamh. Beidh sé seo ar ár gcéad sampla de trasraitheoir cMOS.

Sampla de gheata NOT

Feidhmíonn an trasraitheoir cMOS seo ar bhealach atá cosúil leis an bhfeidhm NACH loighciúil.

Breathnaímis ar an tábla fírinne NOT:

NÍ tábla fírinne

Sa tábla fírinne NOT, déantar gach luach ionchuir: A a inbhéartú. Cad a tharlaíonn don chiorcad thuas?

Bhuel, samhlaímid gur 0 an t-ionchur.

Tagann an 0 isteach agus téann sé suas agus síos an tsreang go dtí an pMOS (barr) agus an nMOS (bun). Nuair a shroicheann an luach 0 an pMOS, déantar é a inbhéartú go 1; mar sin, tá an nasc leis an bhfoinse dúnta. Déanfaidh sé seo luach loighciúil 1 a tháirgeadh chomh fada agus nach bhfuil an nasc leis an talamh (draein) dúnta freisin. Bhuel, ós rud é go bhfuil na trasraitheoirí comhlántach, tá a fhios againn nach ndéanfaidh an trasraitheoir nMOS an luach a inbhéartú; mar sin, glacann sé an luach 0 mar atá agus — mar sin — cruthóidh sé ciorcad oscailte go dtí an talamh (draein). Mar sin, táirgtear luach loighciúil 1 don gheata.

Táirgeann luach IN de 0 luach OUT de 1

Cad a tharlaíonn más é 1 an luach IN? Bhuel, tar éis na céimeanna céanna thuas, seoltar an luach 1 chuig pMOS agus nMOS araon. Nuair a fhaigheann an pMOS an luach, déantar an luach a inbhéartú go 0; mar sin, tá an nasc leis an FOINSE oscailte. Nuair a fhaigheann an nMOS an luach, ní dhéantar an luach a inbhéartú; mar sin, fanann an luach mar 1. Nuair a fhaigheann an nMOS luach 1, déantar an nasc a dhúnadh; mar sin, tá an nasc leis an talamh dúnta. Déanfaidh sé seo luach loighciúil 0 a tháirgeadh.

Táirgeann luach IN de 1 luach OUT 0.

Má chuirtear an dá thacar ionchuir/aschuir le chéile, faightear torthaí:

An Tábla Fírinne le haghaidh geata NOT.

Is furasta a fheiceáil gurb ionann an tábla fírinne seo agus an ceann a tháirgeann an fheidhm loighciúil NOT. Mar sin, tugtar geata NOT air seo.

An féidir linn an dá thrasraitheoir simplí seo a úsáid chun struchtúir níos casta a dhéanamh? Cinnte! Ansin, tógfaimid geata NOR agus geata OR.

Sampla de gheata NOR

Úsáideann an ciorcad seo dhá thrasraitheoir pMOS ag an mbarr agus dhá thrasraitheoir nMOS ag an mbun. Arís, déanaimis féachaint ar an ionchur chuig an geata féachaint conas a iompraíonn sé.

Nuair is 0 é A agus B é 0, inbhéarfaidh an geata seo an dá luach go 1 nuair a shroicheann siad na trasraitheoirí pMOS; mar sin féin, coimeádfaidh na trasraitheoirí nMOS luach 0. Déanfaidh sé seo luach 1 a tháirgeadh don gheata.

Nuair is 0 é A agus B é 1, inbhéarfaidh an geata seo an dá luach nuair a shroicheann siad na trasraitheoirí pMOS; mar sin, athróidh A go 1 agus athróidh B go 0. Ní bheidh an fhoinse mar thoradh air seo; toisc go dteastaíonn ciorcad dúnta ón dá thrasraitheoir chun an t-ionchur a nascadh leis an bhfoinse. Ní inbhéaraíonn na trasraitheoirí nMOS na luachanna; mar sin, déanfaidh an nMOS a bhaineann le A 0, agus táirgeoidh an nMOS a bhaineann le B 1; mar sin, déanfaidh an nMOS a bhaineann le B ciorcad dúnta go dtí an talamh a tháirgeadh. Tabharfaidh sé seo an geata chun luach 0 a tháirgeadh.

Nuair is é A 1 agus B é 0, inbhéarfaidh an geata seo an dá luach nuair a shroicheann siad na trasraitheoirí pMOS; mar sin, athróidh A go 0 agus athróidh B go 1. Ní bheidh an fhoinse mar thoradh air seo; ós rud é go dteastaíonn ciorcad dúnta ón dá thrasraitheoir chun an t-ionchur a nascadh leis an bhfoinse. Ní inbhéaraíonn na trasraitheoirí nMOS na luachanna; mar sin, déanfaidh an nMOS a bhaineann le A 1 a tháirgeadh, agus táirgeoidh an nMOS a bhaineann le B 0; mar sin, táirgeann an nMOS a bhaineann le Awill ciorcad dúnta go dtí an talamh. Tabharfaidh sé seo an geata chun luach 0 a tháirgeadh.

Nuair is é A 1 agus B 1, inbhéarfaidh an geata seo an dá luach nuair a shroicheann siad na trasraitheoirí pMOS; mar sin, athróidh A go 0 agus athróidh B go 0. Ní bheidh foinse mar thoradh air seo; ós rud é go dteastaíonn ciorcad dúnta ón dá thrasraitheoir chun an t-ionchur a nascadh leis an bhfoinse. Ní inbhéaraíonn na trasraitheoirí nMOS na luachanna; mar sin, déanfaidh an nMOS a bhaineann le A 1 a tháirgeadh, agus táirgeoidh an nMOS a bhaineann le B 1; mar sin, déanfaidh an nMOS a bhaineann le A agus an nMOS a bhaineann le B ciorcad dúnta go dtí an talamh a tháirgeadh. Tabharfaidh sé seo an geata chun luach 0 a tháirgeadh.

Mar sin, is é seo a leanas tábla fírinne an gheata:

Aschur an gheata NOR.

Idir an dá linn, is é seo a leanas tábla fírinne na feidhme loighciúil NOR:

Aschur na Feidhme NOR Loighciúil.

Mar sin, tá sé deimhnithe againn gur geata NOR é an geata seo toisc go roinneann sé a tábla fírinne le feidhm loighciúil NOR.

Anois, cuirfimid an dá gheata, atá cruthaithe againn go dtí seo, le chéile chun geata NÓ a tháirgeadh. Cuimhnigh, seasann NOR do NOT OR; mar sin, má inbhéaraimid geata atá inbhéartaithe cheana féin, gheobhaidh muid an bunleagan ar ais. Déanaimis é seo a thástáil chun é a fheiceáil i ngníomh.

Sampla de gheata NÓ

Is é an rud atá déanta againn anseo ná gur thógamar geata NOR roimhe seo agus gur chuireamar geata NOT i bhfeidhm ar an aschur. Mar atá léirithe againn thuas, glacfaidh an geata NOT luach 1 agus aschuirfidh sé 0, agus glacfaidh an geata NOT luach 0 agus aschuirfidh sé 1.

Glacfaidh sé seo luachanna an gheata NOR agus tiontófar gach ceann de na 0s go 1s agus 1s go 0s. Mar sin, beidh an tábla fírinne mar seo a leanas:

Tábla Fírinne geata NOR agus geata NÓ

Más mian leat níos mó cleachtaidh a dhéanamh ar na geataí seo, ná bíodh drogall ort triail a bhaint as na luachanna thuas duit féin agus féach go mbíonn torthaí coibhéiseacha ag an ngeata!

Sampla de gheata NAND

Maíonn mé gur geata NAND é seo, ach déanaimis tábla fírinne an gheata seo a thástáil chun a chinneadh an geata NAND é i ndáiríre.

Nuair is é A 0 agus B é 0, táirgeoidh pMOS A 1, agus táirgeoidh nMOS A 0; mar sin, déanfaidh an geata seo 1 loighciúil a tháirgeadh ós rud é go bhfuil sé ceangailte leis an bhfoinse le ciorcad dúnta agus é a dhícheangal ón talamh le ciorcad oscailte.

Nuair is é A 0 agus B é 1, táirgeoidh pMOS A 1, agus táirgeoidh nMOS A 0; mar sin, déanfaidh an geata seo 1 loighciúil a tháirgeadh ós rud é go bhfuil sé ceangailte leis an bhfoinse le ciorcad dúnta agus é a dhícheangal ón talamh le ciorcad oscailte.

Nuair a bhíonn A 1 agus B 0, táirgeoidh pMOS B 1, agus táirgeoidh nMOS B 0; mar sin, déanfaidh an geata seo 1 loighciúil a tháirgeadh ós rud é go bhfuil sé ceangailte leis an bhfoinse le ciorcad dúnta agus é a dhícheangal ón talamh le ciorcad oscailte.

Nuair a bhíonn A 1 agus B 1, táirgeoidh pMOS A 0, agus táirgeoidh nMOS A 1; mar sin, ní mór dúinn pMOS agus nMOS B a sheiceáil, chomh maith. Táirgeoidh pMOS B 0, agus táirgeoidh nMOS B 1; mar sin, déanfaidh an geata seo 0 loighciúil a tháirgeadh ós rud é go bhfuil sé dícheangailte ón bhfoinse le ciorcad oscailte agus ceangailte leis an talamh le ciorcad dúnta.

Seo a leanas an tábla fírinne:

Tábla fírinne an gheata thuas.

Idir an dá linn, is é seo a leanas tábla fírinne fheidhm loighciúil NAND:

Mar sin, tá sé deimhnithe againn gur geata NAND é seo, go deimhin.

Anois, conas a thógaimid geata AND? Bhuel, tógfaimid geata AND ar an mbealach céanna a thógamar geata NÓ ó gheata NOR! Cuirfimid inverter i gceangal!

Sampla de gheata AND

Toisc nach bhfuil déanta againn ach feidhm NOT a chur i bhfeidhm ar aschur geata NAND, beidh cuma mar seo ar an bhfírinne:

Comhlánaigh Tábla Fírinne AGUS agus NAND

Arís, fíoraigh le do thoil chun a chinntiú gurb é an rud atá á rá agam leat an fhírinne.

Inniu, tá trasraitheoirí pMOS agus nMOS clúdaithe againn chomh maith le conas iad a úsáid chun struchtúir níos casta a thógáil! Tá súil agam go bhfuair tú an blag seo faisnéiseach. Más mian leat mo bhlaganna roimhe seo a léamh, gheobhaidh tú an liosta thíos.

Fág nóta 

Liosta Teachtaireachtaí