Verständnisfrage bzgl. des Inverters

Question

Was ich in der Musterlösung nicht verstehe ist wieso die Verbindungslinien zum NMOS Teil auch über den Inverter gehen muss, wenn wir aber doch wissen das NMOS komplementär zu PMOS ist.

Ich hätte in diesem Fall z.B. die a Verbindungslinie vor dem Inverter gezeichnet und ihn mit der passenden NMOS Stelle verbunden und die zum PMOS Teil wie in der Lösung gezeichnet.

Habe ich einfach die Funktion des Inverters falsch verstanden?

Answer 1

Hallo,

du hast Recht, NMOS und PMOS sind komplementär aufgebaut und die Transistoren funktionieren auch komplementär. Allerdings musst du IMMER das gleiche Eingangssignal an die zueinander komplementär angeordneten (und damit zusammengehörenden) NMOS- bzw. PMOS-Transistoren anlegen.

Deine Frage führt dahin, warum wir eigentlich diese komplementären Teile benötigen, was du nämlich mit deiner Idee (Signal vor Inverter abgreifen) umgehen würdest. Es muss für jede Kombination von Eingangssignalen sichergestellt sein, dass ENTWEDER das Potenzial von VDD ODER (exklusiv!) die Nullspannung von GND am Ausgang anliegt. Ansonsten erzeugen wir einen Kurzschluss bzw. ein undifferenzierbares Signal... (nicht weiter wichtig, nur die Regel!).

Jetzt zur Schaltung in der Aufgabe:

Die Lösung nutzt ja zwei Inverter (für a bzw. b). Nun denke dir das Beispiel mit deiner angepassten Schaltung (also Signale von a und b für den NMOS-Teil vor dem Inverter abgegriffen) einmal mit der Belegung a=0, b=1, c=1 durch.

Du wirst sehen, dass sowohl die Spannung von VDD als auch das Signal von GND am Ausgang help anliegen werden. Damit wäre also genau das Problem von oben gegeben.

Ich hoffe, dass dir damit diese wirklich elementare Konstruktionsbedingung des CMOS klarer wird, wenn nicht, einfach nochmal drunter posten.

Viele Grüße

Max (Tutor)