与其他逻辑门电路相比,门极和反相器具有以下特点:
1. 无输入电流:门极和反相器的栅极与衬底之间有SiO2隔离,因此即使加上电压vGS,也不会有栅极电流流通,这使得它们具有无输入特性曲线。
2. 高输入电阻:由于栅极与衬底之间的SiO2隔离,门极和反相器具有极高的输入电阻,这使得它们对前级电路的影响很小。
3. 低静态功耗:CMOS反相器在静态状态下几乎不消耗功率,只有在切换状态时才消耗能量,这使得它们非常适合用于低功耗设计。
4. 噪声容限大:CMOS反相器具有较大的噪声容限,这意味着它们能够容忍一定程度的噪声而不会影响电路的正常工作。
5. 动态特性:门极和反相器的输出特性iD = f(VDS)对应不同的VGS下得一族曲线,这表明它们在动态条件下具有不同的工作特性。
6. 截止区特性:在VGS小于阈值电压VGS(th)时,iD为0,表现出良好的截止特性。
7. 对噪声和干扰不敏感:由于其高输入电阻和大噪声容限,门极和反相器对噪声和干扰不敏感,提高了电路的可靠性。
8. 易于集成:门极和反相器的简单结构使得它们易于在集成电路中集成,有助于实现更复杂的逻辑功能。
9. 速度和传播延时:反相器的转换时间和速度受到多种因素的影响,包括负载电容、电路设计和工艺参数等。
10. 闩锁效应:在某些情况下,反相器可能会受到闩锁效应的影响,这与热边界条件密切相关,可能导致大电流通路阻抗增大,影响电路的正常工作。
这些特点使得门极和反相器在数字电路设计中非常重要,它们不仅提供了基本的逻辑功能,还有助于实现高效、可靠的电路设计。