cmos閘電路由pmos場效電晶體和nmos場效電晶體以對稱互補的形式組成，本文先介紹mos管，然後再介紹由cmos組成的閘電路。
mos英文全稱metal oxide semiconductor，中文全稱是金屬-氧化物-半導體場效應電晶體，屬於一種電壓控制型器件，正如其名，由金屬(m)，氧化物(o)和半導體(s)構成，和三極體一樣，既可以用來放大電路，也可以當作開關使用，mos管基本原理和製造流程，這裡不再詳細介紹，有興趣可以看看以前的文章。
mos管可分為耗盡型和增強型，每種型別又分為p溝道和n溝道。
增強型mos管，柵極與襯底之間不加電壓時，柵極下面沒有溝道存在，耗盡型，柵極與襯底之間不加電壓時，柵極下面已有溝道存在。
mos管的圖形符號如下，一般用增強型mos管用於閘電路分析。
mos管圖形符號
增強型mos管有p溝道和n溝道兩種，其結構原理基本類似，主要區別在於沉底和載流子不同，下面以n溝道增強型mos管為例簡單介紹下，其結構如下所示:
增強型nmos管的結構
增強型nmos管是以p型摻雜矽片為襯底，然後製作兩個n型摻雜的區域，再製作一層電介質絕緣層，在兩個n型摻雜的區域用金屬導線連出，分別稱為源極(source)和漏極(drain)，在兩極中間的絕緣層上製作金屬導電層，然後用導向連出稱為柵極(gate)，襯底一般也用導線連出和源極連線在一起。
增強型mos管需要在柵極加合適的電壓才能工作，下面說明其工作原理：
增強型nmos管工作原理
電源e1通過r1加到場效電晶體d, s極，電源e2通過開關s加到g, s極。
當開關s斷開時，柵極無電壓，由於襯底是p型，多數載流子是空穴；源，漏極是n型摻雜，多數載流子是電子，熟悉pn節的讀者可以很快看出來，源極和漏極之間有兩個背靠背的pn節，即使源，漏極加上電壓，總有乙個pn節處於反偏狀態，源漏極之間沒有導電溝道，所以電流為0；
當開關s閉合，場效電晶體柵極獲得正電壓，上面會帶有正電荷，它產生的電場穿過電介質，將p襯底中的電子吸引過來並聚集，從而在兩個都是n型摻雜的源漏極之間出現導電溝道，由於此時漏源之間加上的是正向電壓，於是就會有電流從漏極流入，再經過導電溝道從s極流出，一般把形成溝道時的柵源極電壓稱為開啟電壓，用vt表示，也即是圖中e2電壓。
如果改變e2電壓大小，柵極下面的電場大小隨之變化，吸引過來的電子數量也會發生變化，兩個n區之間溝道寬度就會隨之變化，通過的漏源極的電流大小就會發生變化。e2電壓越高，溝道就會越寬，電流就會越大。
增強型mos管的特點如下：
g, s極之間未加電壓時，d, s極之間沒有溝道，電流為0；
g, s極之間加上開啟電壓後，d, s極之間有溝道形成，d, s極之間有電流
為分析方便，可以認為當nmos管，g極為高電平時導通，為低電平時截止；對於pmos則相反，g極為低電平時導通，高電平時截止。
上面介紹了pmos和nmos基本概念，接下來介紹cmos構成的邏輯閘電路。
首先是cmos非閘電路，也叫反相器，結構圖如下：
cmos非閘電路
vt1是pmos管，vt2是nmos管，電源輸入端a分別與mos管的g極連線，電路的輸出端分別與mos管的d極相連，pmos的s極接電源vdd，nmos管的s極接地。
cmos反相器的工作原理如下：
綜上所述，cmos非門的輸出端與輸出端之間電平總是相反，實際上，不管輸入端為高電平還是低電平，vt1和vt2始終有乙個處於截止狀態，電源與地之間基本無電流通過，因此cmos非閘電路的功耗很低。
非門真值表
然後介紹與非門，其電路結構圖如下：vt1，vt2為pmos管，vt3，vt4為nmos管。
cmos與非門
cmos與非門工作原理如下：
從上面分析可知，當輸入端均為高電平時，輸出端為0，只要有乙個輸入端為低電平，輸出端就為1，滿足或非的邏輯。
與非門真值表
最後是cmos或非門，其電路結構圖如下：其中vt1，vt2為pmos，vt3，vt4是nmos。
cmos或非門
cmos或非門電路工作原理如下：
綜上所述，當a，b均為低電平時，輸出端才是1，滿足與非門邏輯。
或非門真值表
cmos閘電路靜態功耗低，抗干擾能力強，開關速度高，工作穩定可靠，適用於邏輯電路設計，應用非常廣泛。
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