Schaltungstechnik

6.4 Digitale Anwendungsschaltungen mit MOSFETs 413
Das Verhältnis der Transkonduktanzwerte der Transistoren bestimmt die Eingangsspannung,
bei der eine hohe Verstärkung gegeben ist, bzw. bestimmt auch
den für einen Inverter wichtigen Wert für U 2 (L) .
6.4.2 CMOS-Inverter
Eine besonders vorteilhafte Schaltungsanordnung ergibt sich, wenn der NMOS-
Transistor des vorhergehenden Beispiels M2 durch einen PMOS-Transistor ersetzt
wird. Dadurch erhält man den CMOS-Inverter. Bild 6.4-12 zeigt eine Beispielschaltung
für einen CMOS-Inverter. Komplementäre CMOS-Inverterschaltungen
bilden die Basis von CMOS-Logikanwendungen.
Bild 6.4-12: CMOS Inverter
UGS, M2
UGS, M1
In Bild 6.4-13 sind die Übertragungskennlinien der beiden Transistoren skizziert.
Beide MOSFETs sind selbstsperrend, sie sollen nach Möglichkeit dieselbe
Stromergiebigkeit aufweisen. Aufgrund der Beschaltung ist beim NMOS-Transistor
stets U GS,M1 = U 1 und beim PMOS-Transistor ist U GS,M2 = U 1 – U DD . Ist die
Eingangsspannung U 1 = U DD , so ist M1 leitend und M2 gesperrt. Bei U 1 = 0V ist
M1 gesperrt und M2 leitend.
M 2
: P-MOS
UPM2 ,
UGS, M2
Bild 6.4-13: CMOS-Inverter: Übertragungskennlinien der Transistoren
I D
UPM1 ,
U1 U1 – UDD M 1
U GS M1
,
: N-MOS
U GS