复习：场效应管的转移特性曲线3.3场效应晶体管
- 转移特性
假定场效应管工作在截止区和放大区
开启电压，可以看到这个表达式和 无关（前提是工作在恒流区），结合下面的输出特性不难看出原因
当 时，
- 输出特性
输出特性可以分为三个工作区
- 可变电阻区
需要满足的条件是：
沟道没有预夹断，沟道较宽，可以用一个体电阻等效
显然的，UGS越大，沟道越宽，可变电阻越小，越接近于理想开关闭合的状态，理论上输出电阻 不大（输出特性曲线快速上升的一段）
- 放大区（恒流区，饱和区）
工作条件：
工作在放大区，理论上输出电阻 是无穷大的（输出特性曲线中很平的那一段）
- 夹断区
导电沟道消失，整个沟道被夹断，FET工作在截止状态
1.CMOS非门
每一种工作状态下，都有一个管子工作在截止区（开关断开），另一个管子工作在可变电阻区（开关闭合）
不大，但是会随着电流大小改变（所以叫可变电阻区嘛）
2.CMOS与非门和或非门
其实内部电路分析并不困难，把管子当成开关，理解什么时候开关打开、什么时候开关合上、对应什么样的逻辑关系即可
CMOS与非门(NAND)：
- 当A=B=1时：PMOS全部关闭，两个NMOS串联导通，输出接地，为0
- 当A=0或B=0时：至少一个PMOS导通，至少一个NMOS关闭，输出为高电平，为1
CMOS或非门(NOR)：
- 当A=B=0时：PMOS串联导通，NMOS全部关闭，输出为高电平，为1
- 当A=1或B=1时：至少一个PMOS关闭，至少一个NMOS导通，输出接地，为0
3.CMOS漏极开路门（OD门）
- 需要额外的上拉电阻
- VDD2可以选为不同于VDD1的数值，实现电平的转换
- 几个OD门的输出端直接相连，实现“线与”逻辑
所以OD门更像是一种输出结构的设计，可以基于不同的内部逻辑电路来实现各种所需的逻辑功能。
普通与非门输出不能直接相连
从电路图中可以解释为什么普通与非门不能直接相连：
- 普通与非门的输出级由PMOS和NMOS组成。当一个与非门输出低电平（0）时，其NMOS导通接地；如果另一个与非门试图输出高电平（1），其PMOS导通接VDD。这样两个门输出直接相连会造成VDD和地之间的短路，产生很大的直通电流，可能损坏电路。
而OD门（漏极开路门）可以直接相连是因为：
- OD门的输出级没有上拉PMOS，而是使用外部的上拉电阻。当任何一个OD门输出低电平时，其NMOS导通将输出拉低；当所有OD门都不输出低电平时，上拉电阻会将输出拉高。这样就自然实现了"线与"逻辑，避免了直通电流（如果“直通”了，会有上拉电阻把电流限住）
- 这种结构的另外两个优点是：可以通过选择不同的VDD2实现电平转换，并且需要使用额外的上拉电阻。
三态输出的CMOS门电路
从所示的电路图中可以看到，三态CMOS电路的工作原理主要取决于使能信号EN的控制：
- 当EN=1时，G4和G5的输出分别使T1和T2都处于截止状态，输出Y呈高阻态
- 从电路理论角度看，当两个晶体管都截止时，输出端相当于与输入/输出电路之间存在极高的阻抗
在这种情况下，输出端相当于悬空（浮空）状态，因为两个晶体管都处于截止状态。这种状态被称为"高阻态"是因为：
- 当EN=0时，电路正常工作，实现非门的功能
- 如果输入A=1，T2导通T1截止，输出Y为低电平
- 如果输入A=0，T2截止T2导通，输出Y为高电平
因此这种结构实现了三种输出状态：高电平、低电平和高阻态。这种设计在总线结构中特别有用，因为多个三态门的输出可以连接到同一条总线上，通过使能信号的控制来选择性地激活某个三态门。
三态门用作信号双向传输
无论EN为何值，同时都只有一个三态门电路处在正常工作状态，另一个处在高阻态；
也就是，实现了通过EN控制信号传输方向的功能
CMOS传输门（TG门）
不仅能传输逻辑电平，还能传输模拟信号
CMOS传输门属于双向器件，输入端和输出端可以互易使用
工作原理
当C=VDD, 时：
- 在 时，TN导电
- 在 时，TP导电
- 因此在 时两管同时导电，两导电沟道电阻并联
此时输入/输出间表现为低阻，输入信号可以传递到输出。输出电压近似表达式：
当C=0, 时：
- TN和TP都截止
- 输入/输出间呈现高阻态
应用
TG门可以用来构建：
- 单刀单掷开关
- 双刀双掷开关
- 信号双向传输电路
通过控制信号C和，可以实现信号的选通或阻断，在模拟开关和数字信号处理中有广泛应用。
TG门组成的单刀单掷和双刀双掷开关
用电位信号控制
单刀单掷开关
双刀双掷开关
相当于用一路C信号控制4个TG门
TG门信号双向传输
有点问题，实际上没有限制信号传递的方向？
确实，有点怪怪的
