En un inversor CMOS, ¿por qué la corriente de drenaje a través del PMOS es igual a la corriente de drenaje a través del NMOS? ¿Por qué no fluye corriente a través de la salida del inversor?

Answer 1

En realidad, algunos lo hacen, y tienen que hacerlo, a través de la salida, pero solo si está impulsando una carga.

Cuando estudias el inversor CMOS en clase, al principio solo lo estudias sin carga conectada a la salida. Si no hay carga, no hay corriente de salida, y las leyes de Kirchoff dictan que toda la corriente a través de la fuente / drenaje del PMOS también debe pasar a través de la fuente / drenaje del NMOS.

Pero cuando tiene que conducir una carga, generalmente la entrada de otra puerta lógica, debe considerar cuánta corriente es capaz de descargar en la carga. Este es uno de los muchos factores considerados en la velocidad de funcionamiento de un circuito digital. Cuanto más anchas son las puertas, mayor es la corriente de accionamiento que son capaces de empujar y, por lo tanto, más rápido pueden encender y apagar la siguiente etapa. Pero al mismo tiempo, cuanto más ancha es la puerta, más carga se necesita para encender la puerta (una capacitancia más alta significa que se necesita más carga para alcanzar el mismo voltaje), lo que significa que disminuirá la velocidad de la puerta detrás de ella.

Entran en esto con mucho más detalle si alguna vez tomas una clase relacionada con VLSI.

Answer 2

Primero, no son simplemente iguales la mayor parte del tiempo, excepto en escenarios muy simples que se usan con fines de enseñanza. sin embargo para esos escenarios simples la respuesta es …

La salida de CMOS está conectada a la puerta aislada de la siguiente puerta de bloque / lógica CMOS. que estar aislado no consume corriente y, por lo tanto, toda la corriente que ingresa a través de PMOS debe salir a través de NMOS.

Puedo elaborar estas situaciones simples y otras no simples si está interesado, por favor deje comentarios.

Answer 3

Cuando se habla de la lógica CMOS, la lógica NMOS o PMOS está en estado ON. Supongamos que la entrada del inversor está en lógica ‘0’, la carga de salida se carga en ‘1’ Lógico alto y NMOS del inversor estará apagado. Ahora, si la entrada del inversor cambiará de ‘0’ a ‘1’, entonces hay un punto durante la transición cuando NMOS y PMOS estarán ‘ENCENDIDOS’ en el que NMOS intentará descargar la carga de salida y PMOS intentará CARGAR la carga de salida . Hay un momento en que la corriente a través de NMOS y PMOS se vuelve igual. Puedes verlo como un circuito RC normal. Cuando se carga, la constante de tiempo será Rp * C donde Rp es la resistencia de PMOS mientras se descarga, será Rn * C donde Rn es resistencia de NMOS ON. Para el mismo tiempo de subida y bajada Rn = Rp

Answer 4

En condiciones de CC, a menos que la salida esté conectada a una carga resistiva o inductiva, la corriente de salida es cero.
Un condensador no puede pasar ninguna corriente continua de CC y, con el tiempo, la corriente transitoria se extinguirá.
La corriente de fuga de la puerta CMOS es mucho más baja, por lo que no es necesario tener en cuenta eso en la salida