Allgemeine CMOS-Schaltung

In jeder CMOS-Schaltung wie einem Inverter oder einem NOR- oder NAND-Gatter mit n Eingängen, bei der das pMOS-Netzwerk oben mit dem Vdd-Source-Anschluss und das nMOS-Netzwerk unten mit dem Masseanschluss verbunden ist, kann jede Knotenspannung (Verbindung wo zwei Transistoren verbinden) negativ sein?

In fast allen Quellen, die ich gelesen habe, wird davon ausgegangen, dass die Knotenspannungen immer im Bereich [Vdd, 0] liegen. Natürlich ist diese Annahme ziemlich vernünftig und intuitiv und nicht der Rede wert; aber wie kann man es logisch und durch Argumentation „beweisen“?

Wie kann man ohne diese Annahme in einem CMOS-Netzwerk argumentieren / verstehen, welcher Anschluss die Source und welcher Anschluss der Drain für einen Transistor ist?

In einem Netzwerk, das nur aus Kondensatoren und Widerständen besteht, ist die genaue Spannung jedes Knotens leicht zu erkennen, da diese Geräte eine einfache, klar definierte Beziehung zwischen ihren Spannungen und Strömen/Ladungen über sie haben. Wie kann man in ähnlicher Weise die Schlussfolgerungen über die Polarität jeder Klemmenspannung in einem Transistornetzwerk ziehen, wenn einige Transistoren gesperrt und andere leitend sind?

Ok, Sie ignorieren, dass die 0 aus der Definition der niedrigsten Spannung stammt, die in der Schaltung vorhanden ist, die auf 0 definiert ist. Wie wäre also etwas niedriger als das?
Wenn eine Induktivität vorhanden war, könnten Sie etwas zurückfliegen, ansonsten ist der Drain nur ein invertierender Schalter zur Quelle, der eine doppelte Bedeutung hat. Pch-Quelle ist Vdd
@MarcusMüller Sir, ich verstehe, dass 0 die niedrigere Spannung der 'Quelle' ist, die in jedem Stromkreis gegeben ist. Angenommen, das gesamte CMOS-Netzwerk wird von einer 5-V-Batterie gespeist, dann ist der Pluspol der Batterie Vdd und der Minuspol ist als 0 definiert. Mein Zweifel wäre also, dass in jedem Stromkreis eine niedrigere Spannung vorhanden sein kann in Bezug auf den Minuspol der Quelle? Denn wenn wir einige Transistoren im Cutoff haben, kennen wir einfach nicht die Spannung der beiden Anschlüsse des Transistors. Wir ignorieren es nur, indem wir annehmen, dass es zwischen den Schienenspannungen liegt. Wie rechtfertigen?

Antworten (1)

In jedem Stromkreis kann es eine niedrigere Spannung in Bezug auf den negativen Anschluss der Quelle geben

Ganz andere Frage. Die Antwort darauf ist offensichtlich "ja"; Sie wissen zum Beispiel, dass es Transformatoren gibt.

In jeder aus MOSFETS aufgebauten Schaltung kann es eine niedrigere Spannung in Bezug auf den negativen Anschluss der Quelle geben

Nun, ich gehe davon aus, dass Sie, wenn Sie CMOS verstehen, auch über die Grundlagen linearer Netzwerke verfügen.

Sie können das also selbst negativ beantworten, wenn Sie alle Ihre Transistor-Source-Drain-Verbindungen als Widerstandselemente modellieren.

Wenn Sie parasitäre Induktivitäten oder Kapazitäten einführen, die Sie zum Bau von invertierenden Netzteilen verwenden, können Sie niedrigere Spannungen erhalten, und Ihre ursprüngliche Behauptung bricht zusammen.

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