MOSFET

CMOS反相器的靜態(穩態)功耗很小,其正確原因為下列何者?

  1. A因為電源電壓高
  2. B因為閘極始終有電流流過
  3. C因為無論輸入為0或1,pMOS與nMOS其中之一必定關閉,從電源到接地幾乎沒有電流流過
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正確答案:C. 因為無論輸入為0或1,pMOS與nMOS其中之一必定關閉,從電源到接地幾乎沒有電流流過

在CMOS反相器中,輸入為0時pMOS導通、nMOS關閉,輸入為1時則相反,穩態時電源與接地之間必定串有一個關閉的電晶體,因此幾乎沒有貫通電流。功耗主要來自切換時對負載電容的充放電,可表示為 P = α·C·V²·f。不過隨著微縮,關閉時的漏電流增加,在先進晶片中靜態功耗所占比例也已不可忽視。

CMOS反相器 VDD pMOS 輸出 nMOS GND 輸入 輸入為0時 pMOS導通、nMOS截止 → 輸出為1 輸入為1時 pMOS截止、nMOS導通 → 輸出為0 無論哪種狀態都有一方截止, 電源到GND幾乎沒有電流流過
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