在反相器电路中,由于nmos和pmos晶体管会分别负责输出的高电平和低电平,因此nmos和pmos的电路结构需要对称。而nmos和pmos晶体管的基本结构相似,都是由栅极、漏极和源极三部分构成,因此才有了对称性。
nmos和pmos晶体管在工作时,漏极和源极之间流过的电流都是由栅极电压控制的。在相同的工作状态下,nmos和pmos晶体管的电流特性近似对称。具体地,当栅极电压与源极电压之差相同时,nmos和pmos晶体管的电流大小也近似相等。
这种电流特性的对称性保证了反相器电路在不同输入条件下的输出波形具有对称性。
nmos晶体管的阈值电压一般为负数,而pmos晶体管的阈值电压一般为正数。如果反相器电路中使用不同大小的nmos和pmos晶体管,将会导致输出波形的非对称性。因此,为了保证输出波形具有对称性,通常要求反相器电路中使用阈值电压相等的nmos和pmos晶体管。
在反相器电路中,nmos和pmos晶体管的工作状态也需要对称,否则反相器电路将无法正常工作。具体来说,当输入为低电平时,nmos晶体管导通,pmos晶体管不导通,输出为高电平;当输入为高电平时,nmos晶体管不导通,pmos晶体管导通,输出为低电平。这种工作状态的对称性保证了反相器电路的正常运行。