在CMOS电路中,输入电路是非常重要的一部分。而其中一个特点就是其输入电阻较大,这在实际运用中会产生一些影响。下面将从几个角度阐述CMOS为什么输入电阻大。
CMOS器件的输入电路由MOS管串联组成。而MOS管的栅极是一个极高的阻值元件,同时,在器件的制造过程中为了提高NMOS、PMOS的开关速度,在栅极上覆盖了一个非常薄的氧化层作为栅极、沟道之间的绝缘层,这就导致了更大的电阻。进而导致了CMOS输入电路的电阻较大。
CMOS输入电路中,还存在着栅极沟道电容。在器件输入时,会通过该电容充电放电,导致输入电路的总电容较大,接收信号的能力也会随之减弱。当输入信号的频率变得很高时,电容对电路的影响就更加显著,这是因为输入电容会产生一定的反馈作用,导致信号的损失加大。
CMOS的输入电路中,由于存在体效应,会使得器件的输出电流受到影响。当输入电压变小时,由于体结偏导致输入电路的输出电流变小,进而导致输入电路的电阻增大,从而影响了电路的性能。
MOS管的工作方式也是影响CMOS输入电阻的一个重要因素。在MOS管工作时,栅极上的电荷会影响沟道的电荷密度和导电性,从而影响了沟道和栅极之间的电容、栅极和源漏极电路中内部导体中电阻等。这些因素将导致输入电路的电阻更为复杂,进而提高了输入电阻的值。
综上所述,CMOS输入电路的电阻较大主要是由器件结构、电容、体效应和MOSFET工作方式等多个因素共同作用所致。尽管高输入电阻可能会减缓信号传输的速度,但是与此同时,CMOS电路也因此具有了低功耗、高噪声抑制和抗干扰等优点,因此在现代电路设计中广泛应用。