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CMOS反相器由一个P沟道增强型MOS管和一个N沟道增强型MOS管串联组成。通常P沟道管作为负载管，N沟道管作为输入管。这种配置可以大幅降低功耗，因为在两种逻辑状态中，两个晶体管中的一个总是截止的。处理速率也能得到很好的提高，因为与NMOS型和PMOS型反相器相比，CMOS反相器的电阻相对较低。

特点

（1）静态功耗极低。在稳定时，CMOS反相器工作在工作区Ⅰ和工作区Ⅴ，总有一个MOS管处于截止状态，流过的电流为极小的漏电流。

（2）抗干扰能力较强。由于其阈值电平近似为0.5VDD，输入信号变化时，过渡变化陡峭，所以低电平噪声容限和高电平噪声容限近似相等，且随电源电压升高，抗干扰能力增强。

（3）电源利用率高。VOH=VDD，同时由于阈值电压随VDD变化而变化，所以允许VDD有较宽的变化范围，一般为+3～+18V。

（4）输入阻抗高，带负载能力强。

cmos反相器电路图（一）

图1　CMOS反相器电路

（1）工作原理

①输入低电平　Ui=0时，VN截止，VP导通　Uo≈VDD

②输入高电平，UI=+UDD，VN导通，Vp截止　Uo≈0v

（2）电压传输特性

（截止区）AB：UI《VTN　VN截止、VP导通。

（导通区）CD：UI》VDD-VTP　VN　导通、VP截止。

（转折区）BC：阈植电压：UTH=1/2UDD　若VI=UTH=1/2UDD　则ID达最大。

（3）输入保护电路

图2　输入保护电路

（4）功耗

①静态：总是一管导通一管止，漏电流很小，功耗小，只有几微瓦（TTL静态功耗单位mw）。

②动态：转换是电流大，（若工作频率高，功耗mw左右）。

（5）CMOS的特点

①微功耗小；②对电源电压适应性强（3---18V）；③抗干扰能力强；　④带负载能力强（扇出系数大于100以上）。

CMOS门电路非门　驱动管并联；负载管并联；有1出0，全1出1。

图3CMOS或非门

cmos反相器电路图（二）

本文介绍的是用CMOS门电路产生-5V电源的实际电路，这里使用一片CMOS六反相器CD4069，反相器F1和F2用以构成两级反相式阻容振荡器。R1、C1分别为振荡电阻与振荡电容。R2是偏置电阻，用于稳定F1的工作点，该振荡器输出为方波电压，取R1=52kΩ、C2=0.022μF时，振荡频率约为400Hz。F1~F4是缓冲器，现将4个反相器作并联使用，一方面将振荡器与负载隔离，另一方面能提高方波信号的输出能力。

由C1、VD1、VD2组成半波倍压整流电路。在振荡信号的正半周，VD1导通，VD2截止，若忽略VD1的正向导通压降，则信号电压全部降落在C2上，在信号的负半周，VD1截止，VD2导通，信号电压就与C2上的电压叠加，经VD2整流后变成负极性的脉动直流电压，再经过C2滤波，获得-5V电压。

关键词： CMOS 反相器 CD4069