反相器的组成与类别详解

反相器的输入与输出反相，能执行逻辑非的功能。反相器是数字电路的基本单元，其一般形式如图4-1所示。

图4-1 反相器一般形式

其中驱动器件通常采用增强型MOS晶体管，负载可以有电阻负载、增强型负载、耗尽型负载和互补型负载。

1.电阻负载反相器（E/R）

负载是电阻，假设其阻值为R₁，驱动管的导通电阻为R_ON，则输出电平为

此时要实现反相器的功能，则要合理地选取R₁的值，使得输出低电平符合电路的要求。(www.xing528.com)

2.增强型负载反相器（E/E）

负载是栅极和漏极短接并接在电源上的增强型管子，工作于饱和区，因此又称为饱和E/E反相器。

当输入为低电平时，驱动管截止，负载管饱和导通，输出为比高电平低一个负载管阈值电压V_TL的电平，V_OH=V_DD-V_TL；当输入为高电平时，驱动管导通，因此在驱动管与负载管中流过的电流相等，可以据此求出低电平值：

式中，V_TL为负载管的阈值电压；β_E为驱动管的放大倍数；β_L为负载管的放大倍数；V_I为输入电压；V_TE为驱动管的阈值电压。

3.CMOS反相器

CMOS反相器由一个NMOS晶体管和一个PMOS晶体管组成，CMOS反相器电路如图4-2所示。两个MOS晶体管的栅极连接在一起作为输入端，两个MOS晶体管的漏极连接在一起作为输出端。其中PMOS晶体管的源极连接电源V_DD，NMOS晶体管的源极连接地GND。