Inversor CMOS con puerta de transistor PMOS siempre conectado a tierra

M2 actúa esencialmente como una resistencia pullup en este caso. Las resistencias reales son difíciles de fabricar en chips de silicio, por lo que un PFET en estado activado es lo suficientemente bueno para este propósito.

El diseñador del chip puede variar parámetros como la longitud del canal, el ancho y posiblemente el nivel de dopaje. Dependiendo de las características del transistor, podría actuar más como una fuente de corriente que como una resistencia en el punto de operación. A veces, se usa un "FET de cola larga" para hacer una fuente de corriente aproximada. Sin conocer los parámetros de M2, no sabemos si es más como una resistencia o más como una fuente de corriente, aunque en esta aplicación eso no haría mucha diferencia. Idealmente, querría una fuente actual para un pullup, pero en muchos lugares ve resistencias que hacen ese trabajo lo suficientemente bien.

Si el circuito que muestra es para un inversor de tipo CMOS convencional, probablemente no querrá analizar el transistor FET inferior en el estado ON cuando el FET superior también está en el estado ON forzado. Las piezas de tipo CMOS comerciales normalmente disponibles a menudo pueden generar tanta corriente a través del FET superior como el FET inferior puede hundirse en los estados alto y bajo de la salida, respectivamente. Forzar ambos FET a la vez en el análisis hará que la salida vaya a algún nivel hacia la mediana entre VDD y GND en lugar de tirar de la salida hacia GND. En algunas partes lógicas, este tipo de operación podría terminar dañando el dispositivo. Tenga en cuenta que esto mismo puede suceder en una placa de circuito real si dos unidades de señal lógica se cortocircuitan juntas con un controlador que intenta subir la red en cortocircuito mientras que el otro intenta bajarla.

Puede observar las características de una pieza de búfer como una pieza TI 74AHC125 en su hoja de datos en: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ahc125.pdf Tenga en cuenta en la hoja de datos que la pieza tiene capacidad fuente/sumidero de +/-8mA en operación normal a VDD=5V. También tenga en cuenta que las clasificaciones de corriente máxima abs para la salida también se especifican simétricamente en +/-25 mA. Esto indica que las características de conducción de los FET superiores e inferiores de salida son casi las mismas.

Al considerar que el P-FET superior podría estar actuando como fuente de corriente o pullup, es necesario que las características de conducción del FET se ajusten para que el N-FET inferior pueda absorber fácilmente toda la corriente del P-FET. FET, así como cualquier carga externa para que la salida pueda descender a un nivel de bajo voltaje válido. Sin eso, la salida iría, como se indicó antes, a algún nivel en la tierra de nadie entre un nivel bajo válido y un nivel alto válido.