CMOSインバータ ― 回路・入出力特性・貫通電流の3点連動

入力 Vin を動かすと、回路の状態・VTC上の動作点・貫通電流の山が同時に動きます。授業投影用(スライダー操作)。

回路の状態と電流の道

VDD = 8.0 V GND (VSS) S PMOS D Vout=8.0V D NMOS S Vin ⚡ 貫通電流 ⚡
VDD/上の電流 NMOS/下の電流 OFF(閉)

入出力特性 VTC(横軸 Vin・縦軸 Vout)

貫通電流(横軸 Vin・縦軸 電源電流の大きさ=相対値)

Vin = 0.00 V Vout = 8.00 V 電源電流 = ほぼ0 下OFF・上ON → 出力 High

※遷移領域(Vin ≈ VDD/2)で NMOS・PMOS が両方とも半開きになり、電源→GND へ貫通電流が突き抜けます。VTC の急降下と、貫通電流の山が同じ Vin に来ることを確認してください。
このグラフは「山の形」を見せる定性的なものです。実際に何 mA 流れるか・電源電圧が何 V 落ちるかは、第5・6週の実験で自分で測ります。