北京大学：《集成电路原理与设计 Principle of Integrated Circuits》课程电子教案（数字集成电路原理与设计）chap4-1 第四章 CMOS单元电路 基本单元电路 4.8 传输门逻辑电路

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1 第四章 基本单元电路 4.8 传输门逻辑电路 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Soft ttp//www.foxitsoftware.comForevaluation 传输门逻辑电路 传输门组合逻辑 传输门阵列 传输门逻辑形式(cPL和DPL

2 传输门逻辑电路  传输门组合逻辑  传输门阵列  传输门逻辑形式（CPL和DPL） Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Soft ttp//www.foxitsoftware.comForevaluation 传输门的逻辑特点 个MOS管可以看作一个可控 A 开关(传输管),Y=CA+CZ CI 两个传输管串联 Y=C C2A+C C2Z C 两个传输管并联 Y=C,A+C,B+C, CX+C +CZ 避免逻辑错误:短路X(同时驱动)和输出高阻Z(没有驱动

3 A Y C C 1 2 A Y C C B 1 2 两个传输管串联 Y=C1C2A+C1C2Z 两个传输管并联 Y=C1A+C2B+C1C2X+C1+C2Z A Y C 一个MOS管可以看作一个可控 开关(传输管) ，Y=CA+CZ 传输门的逻辑特点 避免逻辑错误：短路X （同时驱动）和输出高阻Z （没有驱动） Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software ttp//www.foxitsoftware.comForevaluationonly 用传输门实现组合逻辑 A A+B B- 用传输门实现2输入或门的电路 问题:为什么M1不用CMOS传输门

4 用传输门实现组合逻辑 用传输门实现2输入或门的电路 问题：为什么M1不用CMOS传输门 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software 传输门组合逻辑 Y=A+B ■传输门结构灵活,可以用 B MNI 较少的器件实现逻辑功能 传输门级联,速度平方退 互补CMo⑤结构 化 A A+B ■实际的传输门电路一般需 MI 要输入/输出端加反相器B- 传输门结构与或逻辑一般 A 不如互补CMoS结构高效 传输门结构

5 传输门组合逻辑 传输门结构 A B Y VDD =A+B M M M MN1 N2 P2 P1 互补CMOS结构  传输门结构灵活，可以用 较少的器件实现逻辑功能  传输门级联，速度平方退 化  实际的传输门电路一般需 要输入/输出端加反相器  传输门结构与或逻辑一般 不如互补CMOS结构高效 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software 异或门 ■传输门结构灵活,可以用较M 少的器件实现逻辑功能 B M ■传输门实现异或等复杂逻辑 门结构效率较高 NMos和cMoS结构 AOB B

6 异或门  传输门结构灵活，可以用较 少的器件实现逻辑功能  传输门实现异或等复杂逻辑 门结构效率较高  NMOS和CMOS结构 VDD A B Y Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software 改进的传输门结构异或电路 实现AB+AB(有阈值损失) B B AOB 实现AB(有高阻态)

7 改进的传输门结构异或电路 VDD A B Y 实现AB（有高阻态） 实现AB+AB（有阈值损失） VDD A B Y Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software ttp//www.foxitsoftware.comForevaluation 多路选择器 ■多路选择器逻辑类似于异 或逻辑,适合传输门结构 ■也可以利用传输门实现三 态门 Y=Sd + sD

8 多路选择器 10  SDDSY Vdd D0 D0 D1 D1 S S S S Y S D0 D1 Y  多路选择器逻辑类似于异 或逻辑，适合传输门结构  也可以利用传输门实现三 态门 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software 全加器 fH忸 全加器中 A B 求和逻辑 F2 是3异或 ofTEr A0 B ■20个器件 MI TG G M AOB FI M S=AOBOC CO Co=AB+bc + ca TG6

9 全加器  全加器中 求和逻辑 是3异或  20个器件   CBAS   CABCABCo  BA BA Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Soft ttp//www.foxitsoftware.comForevaluation 传输门逻辑电路 传输门组合逻辑 传输门阵列 传输门逻辑形式(cPL和DPL 10

10 传输门逻辑电路  传输门组合逻辑  传输门阵列  传输门逻辑形式（CPL和DPL） Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only