Τι θα συμβεί αν αλλάξετε το pmos σε nmos και σε cmos;

Στην τεχνολογία CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), η αλλαγή ενός τρανζίστορ PMOS (P-type Metal-Oxide-Semiconductor) σε τρανζίστορ NMOS (N-type Metal-Oxide-Semiconductor) και αντίστροφα έχει συγκεκριμένα αποτελέσματα στη λειτουργικότητα του κυκλώματος και συμπεριφορά. Δείτε τι συμβαίνει όταν κάνετε αυτήν την αλλαγή:

Μετατροπέας CMOS:

- PMOS σε NMOS: Εάν αντικαταστήσετε το τρανζίστορ PMOS σε έναν μετατροπέα CMOS με ένα τρανζίστορ NMOS, η λογική εξόδου θα αντιστραφεί. Το τρανζίστορ NMOS θα ενεργοποιηθεί όταν η είσοδος είναι LOW, τραβώντας την έξοδο ΥΨΗΛΗ, και θα απενεργοποιηθεί όταν η είσοδος είναι ΥΨΗΛΗ, αφήνοντας την έξοδο ΧΑΜΗΛΗ. Αυτό δημιουργεί μια λειτουργία NOT gate.

- NMOS προς PMOS: Αντίθετα, εάν αντικαταστήσετε το τρανζίστορ NMOS σε έναν μετατροπέα CMOS με ένα τρανζίστορ PMOS, η λογική εξόδου θα εξακολουθεί να αντιστρέφεται, αλλά η σχέση εισόδου-εξόδου θα εναλλάσσεται. Το τρανζίστορ PMOS θα ενεργοποιηθεί όταν η είσοδος είναι ΥΨΗΛΗ, τραβώντας την έξοδο LOW και θα απενεργοποιηθεί όταν η είσοδος είναι LOW, αφήνοντας την έξοδο ΥΨΗΛΗ. Αυτό δημιουργεί επίσης μια λειτουργία NOT gate.

CMOS NAND Gate:

- PMOS σε NMOS: Η αντικατάσταση των τρανζίστορ PMOS σε μια πύλη CMOS NAND με τρανζίστορ NMOS θα έχει ως αποτέλεσμα μια πύλη NOR. Όταν και οι δύο είσοδοι είναι LOW, και τα δύο τρανζίστορ NMOS θα είναι ΟΝ, παρέχοντας μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης προς τη γείωση και η έξοδος θα είναι ΥΨΗΛΗ. Όταν οποιαδήποτε είσοδος είναι ΥΨΗΛΗ, τουλάχιστον ένα από τα τρανζίστορ NMOS θα είναι ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ, με αποτέλεσμα μια διαδρομή υψηλής αντίστασης προς τη γείωση και η έξοδος θα είναι LOW.

- NMOS προς PMOS: Από την άλλη πλευρά, εάν αντικαταστήσετε τα τρανζίστορ NMOS σε μια πύλη CMOS NAND με τρανζίστορ PMOS, θα εξακολουθεί να είναι μια πύλη NAND, αλλά η σχέση εισόδου-εξόδου θα αντιστραφεί. Όταν και οι δύο είσοδοι είναι ΥΨΗΛΗ, και τα δύο τρανζίστορ PMOS θα είναι OFF, κόβοντας τη διαδρομή υψηλής αντίστασης προς το VDD και η έξοδος θα είναι LOW. Όταν οποιαδήποτε είσοδος είναι LOW, τουλάχιστον ένα από τα τρανζίστορ PMOS θα είναι ON, δημιουργώντας μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης προς το VDD και η έξοδος θα είναι HIGH.

CMOS NOR Gate:

- PMOS σε NMOS: Η αντικατάσταση των τρανζίστορ PMOS σε μια πύλη CMOS NOR με τρανζίστορ NMOS θα έχει ως αποτέλεσμα μια πύλη NAND. Όταν και οι δύο είσοδοι είναι ΥΨΗΛΗ, και τα δύο τρανζίστορ NMOS θα είναι ΟΝ, κόβοντας τη διαδρομή χαμηλής αντίστασης προς τη γείωση και η έξοδος θα είναι LOW. Όταν οποιαδήποτε είσοδος είναι LOW, τουλάχιστον ένα από τα τρανζίστορ NMOS θα είναι OFF, δημιουργώντας μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης προς τη γείωση και η έξοδος θα είναι ΥΨΗΛΗ.

- NMOS προς PMOS: Ομοίως, εάν αντικαταστήσετε τα τρανζίστορ NMOS σε μια πύλη CMOS NOR με τρανζίστορ PMOS, θα εξακολουθεί να είναι πύλη NOR, αλλά με ανεστραμμένη σχέση εισόδου-εξόδου. Όταν και οι δύο είσοδοι είναι LOW, και τα δύο τρανζίστορ PMOS θα είναι ON, παρέχοντας μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης προς το VDD και η έξοδος θα είναι HIGH. Όταν οποιαδήποτε είσοδος είναι ΥΨΗΛΗ, τουλάχιστον ένα από τα τρανζίστορ PMOS θα είναι OFF, με αποτέλεσμα μια διαδρομή υψηλής αντίστασης προς το VDD και η έξοδος θα είναι LOW.

Συνοπτικά, η αλλαγή του PMOS σε NMOS ή αντίστροφα στις πύλες CMOS αλλάζει τη λογική σχέση εισόδου-εξόδου της πύλης. Μπορεί να αναστρέψει την έξοδο, να μετατρέψει τον τύπο πύλης (π.χ. NAND σε NOR, μετατροπέα σε NOT) ή να αλλάξει τις συνθήκες εισόδου για καταστάσεις εξόδου HIGH/LOW. Η σωστή ανάλυση και κατανόηση αυτών των αλλαγών είναι απαραίτητη κατά το σχεδιασμό και την ανάλυση κυκλωμάτων CMOS.